Датчик фазы
ОПИСА
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт, свидетельства №
Заявлено 16Л.1970 (№ 1397452/24-7) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 22.И,1973. Бюллетень № 28
Дата опубликования описания 31.Х.1973
М. Кл. G 01г 25/ОО
G 051 1168
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий
УДК 621.317;372(088.8) Автор изобретения А. И. Маркевич
Заявитель Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В. H. Горячкина
ДАТЧИК ФАЗЫ
Йзобретепие относится к автоматическому регулированию коэффициента MQIllHocTH электрической сети путем ступенчатого изменения емкости конденсаторной установки.
В этих случаях отклонение коэффициента мощности от заданного значения контролируется датчиком фазы. Известны датчики фазы для устройств автоматического регулирования мощности конденсаторных установок, содер>кащие измеритель тока сети, фазовращающий мост, подключенный ца напряжение сети, преобразователи сицусоидальпого тока и напряжения в прямоугольные импульсы, подключенные соответственно к выходам измерителя тока и фазовращающему мосту, и дифференцирующие цепи на выходе преобразователей, подключенные к элементу выявления сдвига фаз. Известные датчики недостаточно чувствительны к емкостцому режиму сети.
С целью устранения указанного недостатка элемент выявления сдвига фаз предло>кснного датчика выполнен ца двух триодах, один из которых подключен параллельно входу база — эмиттер другого триода, и его база подсоединена к дифференцирующей цепи канала напряжения сети, а база другого — к диффереицирующей цепи токового канала сети.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого фазового датчика; на фиг. 2 — графики, поясняющие работу узлов датчика.
Полупроводниковый фазовый датчик состоит из капала тока, в который входят датчик тока ДТ (трапсформатор), формирователь прямоугольных импульсов синусоидаль5 ного тока, который выполнен ца нормально открытом триоде Ть усилитель-инвертор на триоде Т2 и дифференцирующая цепочка R Имеется канал напряжения, в который вхо10 дят статический фазовращатель СФ, формирователь прямоугольных импульсов из сипусоидальцого папря>кения, который выполнен на триоде Т>, усилитель-ипвертор, который выполнен ца триоде Т, и дифферснцирующая 15 цепочка Л Сг с диодом D . Триоды 1 5 и Т< являются элементами выявлспия сдвига фазы между током и напряжением сети прп подаче на базы этих триодов экспоцецциальпых импульсов от каналов тока 20 и напряжения ссти (фиг. 1). Полупроводниковый фазовый датчик работает следующим образом. Датчик тока ДТ включается в токовую цепь сети, а к статическому фазовращающему 25 мосту СФ подводится папря>кение сети. Сицусоидальиые напряжения от датчика тока ДТ и стати.-веского фазовращающего моста СФ после одцополупериодпого выпрямления ца диодах D3 — D6 преобразуются в прямо30 угольные импульсы (точки А и Б фиг, 1, 388232 20 40 фиг. 2, а). В качестве формирователей прямоугольных импульсов применены нормально открытые триоды Ть Тз. Триоды Т и Т являются усилителями-инверторами, необходимыми для более точной работы датчика. На цепочках RiCi u RzCz происходит дифференцирование прямоугольных импульсов, и в точках В и 1 (фиг. 1) появляются импульсы экспоненциальной формы и одной полярности. Появление импульсов соответствует прохождению тока и напряжению сети через нулевые значения. Напряжение импульсов изменяется по экспоненциальному закону: t зим= Uk " > где Uk — напряжение питания в вольтах; т=ЯС вЂ” постоянная времени в секундах, Эти импульсы прикладываются к базам триодов Т5 и ТБ, на которых и выявляется угол сдвига между ними, что соответствует углу сдвига между током и напряжением сети. Удается это за счет экспоненциальной формы импульсов и схемы соединения триодов Т> и Т6, на базы которых поступают эти импульсы. Если импульсы совпадают во времени р=О, то на выходе сигнал отсутствует, так как цепь триода Т шунтирует базу триода Tg (фиг. 2,б), Если импульсы канала тока (точка В) отстают от импульсов канала напряжения (точка Г), на выходе схемы появляется сигнал. Время появления сигнала и его амплитуда будут зависеть от сдвига импульсов во времени и от постоянных времени дифференцирующих цепочек 1 )С, и -., — ЩС,, Можно лишь, H3MCHHII т — — R2C2> с помощью сопротивления R> задавать необходимую уставку по углу, т. е. изменять зону нечувствительности датчика для индуктивного режима практически от пуля до нужной величины (фиг. 2, в). Если импульсы канала тока (точка В) опережают импульсы канала напряжения (точка Г), на выходе схемы мгновенно появится сигнал уже при незначительном сдвиге фаз, так как импульс от канала тока поступает на базу триода Т5 раньше, чем импульс от канала напряжения на базу триода Т6. В этом режиме появление сигнала на выходе будет зависеть только от сдвига фаз. Зона нечувствительности в емкостном режиме будет определяться лишь неточностью работы самого датчика. При необходимости зону нечувствительности для емкостного режима можно менять с помощью фазовращающего моста СФ (фиг. 2, г). Предмет изобретения Датчик фазы для устройств автоматического регулирования мощности конденсаторных установок, содержащий измеритель тока сети, фазовращающий мост, подключенный на напряжение сети, преобразователи синусоидального тока и напряжения в прямоугольные импульсы, подключенные соответственно к выходам измерителя тока и фазовращающему мосту, и дифференцирующие цепи на выходе преобразователей, подключенные к элементу выявления сдвига фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности датчика к емкостному режиму сети, элемент выявления сдвига фаз выполнен на двух трио. дах, один из которых подключен параллельно входу база — эмиттер другого триода, и его база подсоединена к дифференцирующей цепи канала напряжения сети, а база другого— к дифферепцирующей цепи токового канала сети. Ж(g Составитель К Фотина Техред 3. Тараненко Корректоры: Н, Стельмах и Е. Михеева Редактор В. Девятов Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2929/5 Изд. № i695 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
