Устройство для индикации и измерения асимметрии напряжений трехфазной сети

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i ц 77759!

Союз Советских

Сддиалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 684469 (22) Заявлено 22.08.78 (21) 2660954/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (51) М, Кл.

G 01Р 29/16

Государственный комитет

ССС.P ло делам изобретений н открытий (53) УДК 621.317.925 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (72) Автор изобретения

А. П. Ишков (71) Заявитель (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ И ИЗМЕРЕНИЯ

АСИММЕТРИИ НАПРЯ)КЕНИЙ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ

Изобретение относится к технике электронно-лучевых приборов и может быть использовано в устройствах автоматического управления качеством трехфазного напряжения. 5

По основному авт. св. № 684469 известно устройство для индикации и измерения асимметрии напряжений трехфазной сети, содержащее электронную пушку, систему трехфазных обмоток и люминофорный эк- 10 ран с радиально-кольцевой шкалой (1).

Электронный пучок из пушки по оси симметрии системы трехфазных обмоток направляется на люминофорный экран. В системе трехфазных обмоток создается вращающееся магнитное поле, которое содержит всю информацию об асимметрии напряжения исследуемой трехфазной сети.

Электронный пучок под действием вращающегося магнитного поля рисует на люми- 20 нофорном экране фигуру, которая анализируется с помощью радиально-кольцевой шкалы.

Однако это устройство непригодно для применения в устройствах автоматическо- 25 го управления качеством трехфазного напряжения.

Целью изобретения является непосредственное измерение асимметрии напряжений трехфазных сетей для устройств авто- з0 матического управления качеством трехфазного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что электронная пушка снабжена диэлектрическим цилиндром вращения и дугообразными электродами, которые расположены параллельными плоскими кольцами на внутренней поверхности цилиндра, причем расстояния между средним кольцом и крайними одинаково.

Система трехфазных обмоток размещается коаксиально на диэлектрическом цилиндре и подключается к исследуемой трехфазной сети. Электронный пучок вращающимся магнитным полем системы трехфазных обмоток выводится на дугообразные электроды.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство в аксонометрии; на фиг. 2 — устройство без системы трехфазных обмоток, диаметральный разрез; на фиг. 3 — траектория пучка электронов на боковую поверхность баллона в развертке для идеального трехфазного напряжения; на фиг.

4 — траектория пучка электронов при напряжении в фазе А, меньшем номинального, и присутствии третьей гармоники в фазе С; на фиг. 5 — напряжение фазы А, большее номинала в положительном полу777591

25 зо

55 периоде и меньшее номинала в отрицательном полупериоде.

Устройство состоит из электронно-лучевой трубки 1 с электронной пушкой 2, идентичных фазных обмоток 3 — 5, которые намотаны на цилиндрический баллон 6 электронно-лучевой трубки, повернуты около оси устройства на 120 относительно друг друга и образуют систему трехфазных обмоток. Со стороны электронной пушки

2 торцовые части обмоток симметрично разщеплены. С внутренней стороны баллона 6 дугообразные электроды 7 смонтированы так, что вместе они образуют три параллельные окружности. Траектории

8 — 10 пучка электронов из электронной пушки 2 показаны пунктирными линиями.

Устройство работает следующим образом.

Трехфазное напряжение подается на систему трехфазных обмоток 3 — 5, в которой создается магнитное поле. Последнее перпендикулярно оси симметрии устройства, вращается относительно ее и содержит в себе всю информацию о качестве трехфазного напряжения. При идеальном напряжении электронный пучок из пушки 2 направляется по оси симметрии устройства и, попав в поперечное вращающееся магнитное поле под его действием, направляется на среднее колесо электродов 7.

Режим питания пушки 2 и обмоток 3 — 5 выбирается так, чтобы при идеальном трехфазном напряжении траектория 8 пучка электронов в развертке боковой поверхности баллона 6 имела прямую линию (фиг. 3). Увеличение напряжения фазы приводит к увеличению фазной компоненты магнитного поля и, следовательно, к более крутому искривлению траектории 9.

Уменьшение фазного напряжения соответственно уменьшает кривизну траектории10.

Появление деформаций прямой линии на развертке фиг. 3 свидетельствует о наличии высших гармоник в фазных напряжениях сети. Чувствительность к кратности гармоник определяется количеством дугообразных электродов 7 в фазных секторах.

На фиг. 3 — 5 представлено по три электрода в каждом фазном секторе развертки.

Попадание пучка электродов на электрод может дать электрический сигнал. Геометрическое положение электрода определяет локализацию дефекта трехфазного напряжения. Сигналы с правых электродов означают уменьшение напряжения по сравнению с номинальным, а сигналы с левых электродов превышение.

Сигнал с электрода может быть подан на исполнительное устройство для соответствующей компенсации, чтобы установить напряжение на заданном номинале. Напряжение фаз нулевой последовательности не создает магнитного поля и устройство не реагирует на него. Напряжение фаз обратной последовательности уменьшает результирующее вращающееся магнитное поле системы трехфазных обмоток и, следовательно, происходит реакция на него устройства.

Устройство фактически безинерционно и не реагирует на изменение частоты трехфазного напряжения.

Чувствительность устройства может быть выбрана в широком диапазоне. В основном она определяется ускоряющим напряжением электронной пушки, величиной магнитного поля в системе трехфазных обмоток и расстоянием между дугообразными электродами.

Были установлены указанные параметры: ускоряющее напряжение электронной пушки следует брать порядка 10 — 20 кВ, для питания системы трехфазных обмоток суммарная мощность составит 10 — 15 ВА, расстояние между дугообразными электродами по оси устройства 10 мм. При радиусе кривизны траектории пучка электронов порядка 10 см чувствительность будет 0,1 — I о/о.

Формула изобретения

Устройство для индикации и измерения асимметрии напряжений трехфазной сети по авт. св. № 684469, отличающееся тем, что, с целью непосредственного измерения асимметрии напряжений трехфазных сетей для устройств автоматического управления качеством трехфазного напряжения, электронная пушка снабжена диэлектрическим цилиндром вращения и дугообразными электродами, которые расположены параллельными плоскими кольцами на внутренней поверхности цилиндра, причем расстояния между средним кольцом и крайними одинаковы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 684469, кл. G OIP 29/16, 1978 (прототип), 777591

+с

+А

+с (Ьг, 5

Составитель В. Егоров

Техред В. Серякова

Редактор М. Стрельникова

Корректор Л. Тарасова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2414/16 Изд. № 556 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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