Калибратор параметров качества трехфазной цепи

 

ОЛ ИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1>957184 (6I ) Дополнительное к ввт. санд-ву (22) Заявлено 23.06.80 (21) 2944755/24-07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень М 33

Дата опубликования описания 07.09.82 (51)М. Кл.

Cj 05 1/40

)bc JA4JIcT6ENlbl5 ней ятет

СССР ев делен нзобретеней н открытей (53) УД К 621.316. .772.1 (088,8) P.Ì. Галицкий, И. П. Гринберг, О.Л. Карасинский, Ю.А. Нейтер, В.В. Соботович, С.Г. Таранов, P. Б. Хусид, А.М. Цыганок, "

Д.Л. Шраер и В.А. Ящук (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) КАЛИБРАТОР ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА

ТРЕХФАЗНОИ UEflH. 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано пля создания образцовых источников параметров качества трехфазной цепи (отклонение и колебание напряжения, несимметрия, сме. щение нейтрали, несинусоидальность) необ5 ходимых как средство для проверки измерительных приборов отдельных параметров качества и измерительно-вычислительных комплексов, осуществляемых комплексное определение упомянутых параметров.

Известен калибратор параметров трехфазной цепи, содержащий преобразователь однофчзного напряжения от автономного источника в трехфазное, осуществляемое с помощью различных преобразователей .числа фаз (1) .

Недостатком этого устройства является низкая точность.

Наиболее близким к предлагаемому .О является калибратор, содержащий преоб;разователь однофазного напряжения в трехфазное с нулевым проводом, регулируемый фазовращателем в двух фазах, стабилизатор переменного напряжения с изменением коэффициентов передачи и выходной трансформатор в каждой фазе, а также схему индикации симметрии, включающую сумматор, избирательный усилитель и индикатор (21.

Недостатками известного устройства .являются низкая точность, обуславливаемая наводками и пульсациями напряжения питания, нестабильностью напряжения фаз преобразователя однофазного напряжения в трехфазное, нелинейностью характеристик упомянутого преобразователя, сумматора, усилителя и других аналоговых уст рбйств, входящих в состав калибратора, нестабильностью аналоговых устройств и входящих в них элементов, низкой точностью ручной регулировки фазовращателей и установки коэффициентов передачи делителей, а также низкая протятводительность, обуславливаемая необходимостью ручных регулировок и отсутствие возможности за дания таких параметров качества как колебание напряжения, несинусоидальность.

9571 8

Келью изобретения является увеличение точности задания параметров трех физной цепи и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, 5 что в калибратор параметров качества трехфазной цепи введены триггер пуска, блок управления, . генератор прямоугольных импульсов, логический элемент, счетчик физ, счетчик дискретизации, делитель час-t6 .!!оты, счетчик значений, счетчик парамет ров качества, постоянный запоминающий узел, дешифратор фаз, буферные регистры и цифроаналоговые преобразователи по числу фаз, причем триттер пуска соединен 15 с блоком управления и с первым входом логического элемента, второй вход которого соединен с выходом генератора прямо. угольных импульсов, выход логического элемента соединен со стробирующим вхо- рр дом дешифратора фаз и со счетным входом счетчики физ, выход переполнения которого соединен со счетным входом счетчика дискретизации, выход переполнения счетчики дискретизации соединен со счетным 2 входом счетчики значений показателей качества через делитель частоты, выход переполнения счетчики значений соединен с счетным входом счетчика параметров, входы установки в "нуль" счетчиков, делителя частоты, буферных регистров соединены с выходом блока управления, входы параллельного занесения и выходы блокирования счетчики делителя частоты, счетчика значений, счетчика параметров соединены с соответствующими выходами блока управ лення, параллельные выходы счетчиков фаз, дискретизации значений и параметров соединены с адресными входами постоянного запоминающего узла, выходы которого соединены с информационными входа- ми буферных регистров, ап> каждой фазы тактовые входы буферных регистров соединены с соответствующими, выходами дешифритора фаз, входы последнего

45 с параллельными выходами счетчика фаз, выходы буферных регистров для каждой фазы соединены с входами цифроаналогс вых преобразователей, выходы которых подключены к входам выходных трансформаторов.

Ни чертеже представлена блок-схема калибратора параметров качества трехфазной системы.

Входная шина Сброс" подключена к блоку 1 управления и к входу установки в "О",триггера 2, вход установки в "1 которого соединен с жводной шиной

Пуск". Выход триггера 2 соединен с

4 4 блоком управления и с первым входом логического элемента 3, второй вход логического элемента 3 соединен с выходом генератора 4 прямоугольных импульсов, а его выход - со стробирующим входом дешифратори 5 фаэ и со счетным входом счетчика 6 фаз. Параллельные выходы счетчика 6 фаз соединены с соответствующими входами пешифратора 5 фаз и с младшей частью адресного входа постоянного запоминающего узла 7, а выход ! переполнения счетчика 6 фаз соединен со счетным входом счетчика 8 дискретизации.

8.

Выход переполнения счетчика 8 дискретизации подключен к входу делителя 9 частоты, выход которого соединен со счетным входом счетчика 10 значений параметров качества, выход переполнения счетчика 10 значений подключен, в свою очередь, к счетному входу счетчика 11 параметров. Параллельные выходы счетчи.ков 8, 10 и 11 подключены, соответственно, к старшей части адресного входа узла 7> выходы которого (для упрощения чтения рисунка показаны условно одной шиной) подключены к информационным вхс дам буферных регистров 12, 1 3 и 14 (12 предназначен для хранения значений напряжения фазы А в двоичном коде, 13фазы В и 14 - фазы С), тактовые входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратори 5 фаз.

Выходы буферных регистров 12, 13 и 14 соединены для каждой фазы с цифроаналоговыми преобразователями 15, 16 и 17, выходы которых, в свою очередь, подключены к соответствующим входам выходных трансформаторов 18, 19 и 20.

С выходов трансформаторов 3. 8, 19 и 20 снимаются показатели качества в виде трехфазной системы напряжений. Входы установки в "О счетчиков 6, 8, 1 0 и 1 1 делит еля 9 и буферных регистров 12, 13 и 14 соединены по шине 21 с блоком 1 управления. Входы параллельного занесенияя и входы блокирования счета соединены с выходами блока 1 управления соответственно по шинам: 22 и 23 для счетчиков 11, 24 и 25 параметров для счетчиков 10, 26 и 27 значений для счетчика 8 дискретизации. .Рассмотрим работу калибратора параметров качества в качестве источника калиброванных значений отклонения напряжения для соответствующих измеритель ных приборов.

По шине Сброс подается сигнал, устанавливающий основные узль! калибра9571 тора в исходное положение, в том числе устанавливаются в "0" счетчики 6, 8, 10, 11, делитель 9, буферные регистры

12, 13 и 14.

На пульте управления блока 1 набира- S ются коды параметра; отклонения напряжения и его значения, которые заносятся, по шинам 24 и 22, соответственно, в счетчик 10 значений и в счетчик 11 параметров, которые определяют, в свою очередь, адрес массива узла Г, где хранят ся двоичные коды значений отклонения напряжения по каждой фазе. При этом сче ные входы. счетчика 10 значений и счет чика 11 параметров блокируются блоком

1 по шинам 25 и 23. Затем по шине

"Пуск" подается сигнал, устанавливающий триггер 2 в единичное состояние, что дает возможность пропустить импульсы генератора 4 через логический элемент 3 на счетный вход счетчика 6 фаз и стробирующий вход дешифратора 5 фаз, Счетчик 6 фаз на три состояния в первый момент времени формирует первый ацрес узла 7. по которому хранится двоичный код первого значения отклонения напряг жения фазы 4 . Этот код заносится в буферный регистр 12 под действием тактового мпульса, сформированного дешифратором 5 фаэ, преобразуется преобра- Зй зователем 15 и на выходе трансформатора 1 8 имеет значение напряжения фазы А

Во второй момент времени из узла 7 выбирается код отклонения напряжения З фазы В, заносится в буферный регистр

1 3 и через преобразователь 1 6 и трансформатор 1 9 подается на выход. Аналогично формируется первая выборка отклоне ния напряжения фазы С . Импульс пере 4О полнения счетчика 6 фаз устанавливает в первое положение счетчик 8 дискретизации, которое сохраняется в течение трех тактов, когда происходит выборка вторых значений отклонений цля фаз А, 8 С

Счетчик 8 eel hl устойчивых состояний и определяет частоту дискретизации периода 1 = 50 3 И

Таким образом, за время, равное 3N тактов, иэ узла будет выбрано по М к дов напряжений для кажцой фазы. На выходе калибратора будет сформирована трехфаэная система напряжений длительностью, в один период. Эта система напряжений, отлична от номинальной в соответствии с кодами выборок, хранящихся в узле 7.

При отсутствии импульса "Сброс калибратор непрерывно формирует трехфазную .систему напряжений с заданным отклоне84 d нием. Для перехода на другое значение отклонения необходимо с помощью бло ка 1 занести в счетчик 1 0 значений отличный от предыдущего код, что позволит счетчикам 6 и 8 выборки из другого массива узла 7.

Переход на другое значение отклонения может быть осуществлен автоматически разблокированием счетного входа счетчи ка 10 по шине 25. Тогда калибратор будет формировать трехфазную систему напряжений некоторое число периодов где rl — коэффициент деления делителя 9, затем с помощью счетчика 10. значений перейдет на другое значение отклоненияит. д

Работа калибратора в качестве источника калиброванных значений колебаний, напряжения отлична от формирователя отклонений тем, что в этом случае обес;печивается делителем 9, управляемым блоком 1, требуемая скорость изменения напряжений в соответствии с требованиями ГОСТ 13109-67.

Работа калибратора в качестве источника калиброванных значений несинусоидальности практически не отличается от его работы в качестве источника откло. кения напряжений. В этом случае иэ узла

7 выбираются коды, значения которых состоят не только из первых гармоник, но и содержат одну или некоторое количество высших гармоник. При этом необходимо учитывать, что для измерителей несинусоидальности с цифровой формой обработки число дискретных значений, на которое разбивается период напряжения, цолжно быть, как минимум в 2 раза больше (в соответствии с теоремой Котельникова), чем номер наивысшей гармоники, участвующей в формировании несинусоидальности.

При формировании других параметров качества, таких как несимметрия, смещение нейтрали, работа калибратора происходит аналогично.

Рассмотрим работу калибра ора параметров качества трехфазной системы для поверки измерительно-вычислитель ных комплексов, осуществляющих комплексное определение параметров.

В этом случае калибратор автоматически формирует на своем выходе трехфазную систему напряжений с последовательно во времени изменяющимися параметрами качества и их значениями. Блок

1 разблокирует счетные входв всех счетчиков. При этом счетчик 6 и 8 обеспечи вает формирование трехфазной системы одного параметра и одного его значения

7 9571 8 в течение t1 периодов, благодаря Д9 на . По истечению времени A t (где

- длительность периода) счетчик зна. чений формирует новые адреса узла 7; обеспечивая тем самым п1 значений дан- 5 ного параметра (111 - коэффициент счета счетчика 10).

Импульс переполнения счетчика значений запустит на счет счетчика 13„парал дельные выходы которого будут формировать адреса массивов узла 7., где хранятся коды других параметров качест . ва и их значения. Кроме того, выборка того или иного параметра и его значения может осуществляться по инициативе иэ- 15 мерительно-вычислительного комплекса сигналами управления, поступающими на блок 1 управления.

Использование основных цифровых узлов по предлагаемой блок-схеме позволяет ио- Р ключить наводки, пульсации, нелинейности элементов и т. п., что,в свою очередь, позволяет увеличить точность калибратора.

Исключение ручных регулировок позволяет значительно увеличить производительность 5 труда. при проверке и настройке приборов и комплексов для определения параметров качества электрической .энергии трехфазных цепей. .Кроме того, калибратор параметров ка- Р, чества расширяет функциональные возможности известного калибратора в части воэможности задания колебания, .напряжения и несинусоидальности.

Формула изобретения

Калибратор параметров качества трехфаэной цепи, содержащий выходные трансформаторы по числу фаз, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения ð точности задания параметров трехфаэной цепи и расширения его функциональных возможностей, введены триггер пуска, блок управления, генератор прямоуголь ных импульсов, логический элемент, счет-45 чик фаэ, счетчик дискретизации, делитель частоты, счетчик значений, счетчик параметров качества, постоянный запоминаю-

4 8

Ший узел, дешифратор фаз, буферные ре гистры и цифроаналоговые преобразователи по числу фаэ, причем триггер пуска соединен с блоком управления и с первым входом логического элемента, второй вход которого соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, выход логического элемента соединен со стробирукхцим входом дешифратора фаз и со счетным входом счетчика фаз, выход переполнения которого соединен со счетным входом счетчика дискретизации, выход переполнения дискретизации соединен . со счетным входом счетчика значений показателей качества через делитель частоты, выход переполнения счетчика значений соединен со счетным входом счетчика параметров, входы установки в нуль" счетчиков, делителя частоты, буферных регистров соединены с выходом блока управления, входи параллельного занесения и выходы блокирования счетчика делителя частоты, счетчика значений, счетчика параметров соединены с соответствующими выходами блока управления, параллельные выходы счетчиков фаз, дискретизации значений и параметров соединены с адресными входами постоянного запоминающего узла, вы- . ходы которого соединены с информационны" ми входами буферных регистров, для каждой фазы тактовые входы буферных регистров соединены с соответствующими выходами дешифратора фаз, входы последнего - с параллельными выходами счетчика фаз, выходы. буферных регистров для каждой фазы соединены с входами цифроаналоговых преобразователей, выходы которых подключены к входам выходных трансформаторов.

Источники информации, принятые во внимание. при экспертизе

1. Адаменко А.И- :и Кисленко В.И

Преобразование однофаэного тока в многофазный. Киев, "Техника, 1971 с. 87-100

2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2651852/07, кл. g 05 P 1 44, 1978.

9571 84

Составитель С. Чернышева

Редактор Ar. Шандор Техред M.Teïåð Корректор Г.Огар

Заказ 6597/36 Тираж 914 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4