Способ определения малой фазовой асимметрии трехфазного напряжения

 

Изобретение служит для повьшения точности измерения малой фазовой асимметрии трехфазного напряжения. Устройство, реализующее способ, со держит сумматор 1, синхронньй детектор 2, переключатель 3 и фазовращатель 4.° В устройстве, используя синхронное детектирование, из суммарного сигнала вьщеляют квадратурные гармонические сигналы относительно одного из входных напряжений, принимаемого в качестве опорного. Затем измеряют амплитуды соответствующих квадратурных гармонических сигналов, которые дают информацию о величинах фазовых отклонений соответствующих напряжений на 120°. В описании приведены формулы для определения фазового сдвига. Использование синхрон ного детектирования.обеспечивает устройству высокую помехозащищенность и точность измерений. 1 ил. G со со к

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 01 R 29/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (?1) 4036314/24-21 (22) 11.03.86 (46) 23.12,87.Бюл. N - 47 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт комплектного электропривода (72) А.Б.Немировский (53) 621.317.37 (088.8) (56) Атабеков Г.И.Основы теории цепей. — M. Энергия, 1969, с.150151.

Галахова О. П, и др. Основы фазометрии. — Л.: Энергия, 1976, с.122127. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАЛОЙ ФАЗОВОЙ АСИММЕТРИИ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение служит для повыще-. ния точности измерения малой фазовой

„„SU„„1361494 А I асимметрии трехфазного напряжения.

Устройство, реализующее способ, содержит сумматор 1, синхронный детектор 2, переключатель 3 и фазовращатель 4. В устройстве, используя синхронное детектирование, из суммарного сигнала выделяют квадратурные гармонические сигналы относительно одно—

ro из входных напряжений, принюлаемого в качестве опорного. Затем измеряют амплитуды соответствующих квадратурных гармонических сигналов, которые дают информацию о величинах фазовых отклонений соответствующих напряжений на 120 . В описании приведены формулы для определения фазового сдвига. Использование синхронного детектирования, обеспечивает устройству высокую помехозащищенность и точность измерений. 1 ил.

1361494

10 " =Uo»n

= ЦО sin(u>t -120 + 4();

U3 = U0 sin (u)t -240 + 4ч 2 ) получают (учитывая малые величины

25 фазовой асимметрии до 3 ) 20

-0,5 cos ы а) — 0,5 sin td t +

+ 0,5 /3 соз ыt + 4ч 2(-0,5 cosa) t—

25 (1) (2) 30

=Ц „sinu t = 0,5 6(4(p — 4Q ) sinu t;

35 где 44,, 4 — отклонение сдвига соот40 ветствующих фаз от 120, относительно напряже- ния, выбранного за опорное; амплитуда синусоидаль-. 45 ной составляющей суммарного сигнала;

U — амплитуда косинусоидальной составляющей суммарнorо сигнала;

Измерение амплитуд соответствующих квадратурных гармонических составляющих дает информацию о величи нах фазовых отклонений соответствующих напряжений -От 120

Изобретение относится к измери-тельной технике и предназначено для измерения малой фазовой асимметрии трехфазного напряжения, формируемого, например, прецизионными генераторами при создании вращающихся магнитных полей.

Целью изобретения является повышение точности измерения малой фазовой асимметрии трехфазного напряжения.

На чертеже представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит последовательно соединенные сумматор 1 и синхронный детектор 2, причем первый вход сумматора 1 подключен к входу переключателя 3, первый выход которого подключен к входу синхронизации синхронного детектора 2 непосредственно, а второй выход — через фазовращатель 4, при этом к выходу синх" ронного детектора 2 подключен измерительный прибор 5.

Способ определения заключается в следующем.

Выделение из суммарного напряжения двух квадратурных гармонических составляющих позволяет получить два сИгнала U и U2, амплитуды которых

Цо, u U 2 определяются отклонением сдвига соответствующих фаз от 120

Ц,2 cos 03 t =-0,5 (4(+4 ) соз t, v

IIo измеренным значениям амплитуд

Ц01 H U о2 ОпреДеляю Р фазовые СДВИГИ

4Ч, При суммировании трех напряжений, два из которых имеют фазовые сдвиги

4 „и 4 у относительно одного из них

Cos 4g = 1; sin 4 4(;

U))g Цо ) sin td t — 0 5 sin М t-0,5 ГЗ cos gt + 4y,(0,5 1ГЗ sin ы t— — 0,5 3 sin t) = Up„sin ut +

+ Цо2 соай 1, где U Ä = 0,5 ГЗ (4 „- 4ч )1

Цо2 = -0,5 (4g,+ 4ч2) . (3)

Для упрощения формы последующих записей принято, что Цо = 1.

Применяя синхронное детектирование — метод измерения векторов в прямоугольной системе координат, из суммарного сигнала U., выделяют квад

Ьмх ратурные гармоническЙе составляющие

Цо И U 2 . Для ЭТОГО HB ИзмерИТельо1 ный вход синхронного детектора подают измеряемый сигнал U>>„,a на управляющий вход — в качестве опорного, напряжение U = U .sin ы t. Выделяют амплитуду kU«, rge k — постоян" ная синхронного детектора. Затем сдвигают на 90 опорное напряжение, подают его на управляющий вход синхронного детектора и выделяют амплитуду kU, второй квадратурной гармонической составляющей суммарного сигнала.

По измеренным значениям амплитуд квадратурных гармонических составляющих определяют фазовые сдвиги

4, и 4 (фазовую асимметрию) иэ уравнений (2) и (3) (4) Ц„, - 0,5 13 (aq 4V );

Цо2 0 5 (49 + 4 2)ц«

4(Ф = -Ц + о2

I 361494

Uoi

0P=- -U

2 ol

Составитель Н.Михалев

Редактор Л.Лангазо Техред А. Кравчук Корректор М. Демчик

Заказ 6220/45 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4

dg= -U

UD (5)

2 о2

Именно по описанному вьш е алгоритму работает устройство для реалиэа- 5 ции предлагаемого способа.

В исходном положении входные сигналы трехфазного напряжения подаются на входы сумматора 1. Выходное напряжение сумматора 1 при измерении малой фазовой асимметрии описывается уравнением (1). Переключатель 3 установлен в положение а. На выходе синхронного детектора 2 формируется напряжение, пропорциональное амплитуде синусоидальной составляющей

U выходного сигнала U которое

О вих регистрируется прибором 5.

Затем переключатель 3 устанавливается, в положение б, при котором опор- 2О ный сигнал U подается на управляющий вход синхронного детектора 2 через фазовращатель 4. На выходе синхронного детектора 2 формируется сигнал, пропорциональный амплитуде ко25 синусоидальной составляющей U выходного сигнала П, регистрируемый

BbtX блоком 5.

По измеренным амплитудам напряжений, зная коэффициент k синхронного детектора 2, определяют фазовые сдвиги ц, и ьц по формулам (4) и (5). Благодаря применению синхронного детектора устройство обладает высокой помехозащищенностью и точ- ÇÁ костью измерений. формулаизобретения

Способ определения малой фаэовой асимметрии трехфазного напряжения, заключающийся в том, что суммируют напряжения, измеряют амплитуду выходного сигнала и по измеренному значению определяют фазовый сдвиг, о т— личающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, выделяют из суммарного сигнала квадратурные гармонические сигналы относитепьно одного иэ входных напряжений, принимаемого в качестве опорно-, го, производят измерение амплитуды каждой составляющей и по измеренным значениям определяют фазовый сдвиг по формулам

Uo

39 =-U + о1 з где Д ц,, d у — отклояение сдвига соответствующих фаэ от 120, измеряемое относительно опорного напряжения;

U Ä вЂ” амплитуда синусоидальной составляющей суммарного сигнала;

U — амплитуда косинусоидальной составляющей,суммарного сигнала.