NO337156B1 - Anordning for kraftforsyning av målesensorer og overføring av et synkront klokkesignal til disse - Google Patents

Description

Beskrivelse

Oppfinnelsen vedrører en anordning ifølge ingressen til krav 1.

I lavspenningskoblingsanlegg er det nødvendig med målesensorer for måling av spenningen og strømmen inne i koblingsanlegget. Disse målesensorer befinner seg på driftspotensial, slik at de målemetoder som vanligvis benyttes i koblingsanlegg baseres på at utgangsstørrelsen fra sensorene omvandles over magnetiske omformere til et galvanisk fritt målesignal som deretter blir digitalisert sentralt og videre forarbeidet. Målemetoder som henter målestørrelsene direkte på primærsiden, for eksempel shunter, henholdsvis målinger som baserer seg på shunter, blir knapt anvendt.

Den magnetiske omformer som overveiende benyttes for måling av strøm og spenning i trefasesystemer har på sekundærsiden prinsippbetingede ikke-lineæriteter og faseforskyvninger i forhold til inngangssignalet. Dette fører til målefeil, særlig ved den vektorielle bestemmelse av strøm og spenning i trefasesystemene.

I WO 93/23915 Al er det beskrevet en spenningsmålingskrets for måling av utgangsspenningen til en svitsjet strømforsyning, hvor det er tilveiebrakt to svitsjetransistorer og en måletransformator, og hvor de første og andre transistorer er synkronisert.

For å gjennomføre en presis måling av strøm, spenning og temperatur, for eksempel inne i startermoduler (for starting av motorer), har det blitt utviklet målemoduler som måler direkte på lastsiden. Isolasjonen fra målekretsen følger først etter digitaliseringen av måledataene.

For å kunne beregne ytelsen eller en jordkoblingsstrøm i trefasesystemet, er det nødvendig med en tidssynkron avføling av målestørrelsene i alle tre faser. Blir det, slik det er alminnelig, benyttet en kvartsoscillator for frembringelse av klokkesignal i hver målemodul, så oppstår forskjeller i måletidspunkt på grunn av kvartstoleransen og deres ukorrelerte faseforhold i forhold til hverandre. Da det ved anvendelse i lavspenningskoblingsanlegg er nødvendig med en isolasjonsfasthet på noen kV mellom målekretsene, er det en ikke ubetydelig koblingsteknisk utfordring å isolert fordele et sentralt frembrakt referanseklokkesignal til tre målemoduler. Det er en hensikt med oppfinnelsen å frembringe en anordning av den innledningsvis nevnte type, for å oppnå en synkronisering av målemodulklokkene i allerede foreliggende anordninger.

Denne hensikt blir løst ifølge oppfinnelsen gjennom særtrekkene i krav 1.

Ifølge oppfinnelsen er det derved fremskaffet en kvartsstyrt klokkegenerator hvis utgangssignal blir tilført nettdelen, slik at klokkefrekvensen til nettdelens utgangssignaler er den samme for primærsidene til transformatorene, hvorved frekvensen ligger innenfor arbeidsområdet til transformatorene.

Derved anvendes ifølge den oppfinneriske anordning den allerede tilstedeværende svitsjede nettdel for isolert strømforsyning av tre målemoduler, for å oppnå en synkronisering av målemodulklokkene over den samme anordning.

Ifølge en fordelaktig utførelse av oppfinnelsen kan sekundærsidene til transformatorene hver være forbundet med en kretsanordning hvorved flankesignalene til klokkefrekvensen på primærsiden kan tilbakevinnes. Derved oppnås det at signalet som ble avgitt på sekundærsiden av transformatorene bringes til sin opprinnelige, primærsidige form.

I tillegg er det frembrakt en ytterligere kretsanordning som kan tilføres flankesignalene og som tilfører en multiplisert frekvens av flankesignalene til målesensorene.

Videre fordelaktige utførelser av oppfinnelsen og videre forbedringer fremgår av de ytterligere underkrav.

Oppfinnelsen, så vel som videre fordelaktige utførelsesformer og forbedringer av oppfinnelsen og ytterligere fordeler, skal nærmere utredes og beskrives i sammenheng med tegningen som skjematisk viser et utføringseksempel av oppfinnelsen.

Der viser den eneste figur en skjematisk sammenstilling av innretningen ifølge oppfinnelsen.

Innretningen omfatter en nettdel 10 hvis utgangssignal omfatter et antall faser som måles, og som tilføres tilsvarende antall transformatorer 11, 12 og 13. Nettdelen, eller også svitsjende nettdel 10, er konstruert ifølge kjent teknikk, fortrinnsvis i "fly back topologi". På sekundærsiden blir utgangsspenningen fra transformatorene 11, 12 og 13 likerettet over dioder 14, 15 og 16 og hver tilført en kretsanordning 20, 21, 22, som stabiliserer den likerettede spenningen og som oppstår som utgangsspenning mellom klemmene 23, 24;25, 26; 27, 28; denne utgangsspenningen tjener til strømforsyning av ikke nærmere viste sensorer.

Den svitsjende nettdel 10 er tilordnet en oscillatorkretsanordning 28, hvis utgangssignal tilføres nettdelen 10 ifølge pilretningen 30, slik at utgangssignalene fra nettdelene, som tilføres primærsiden av transformatorene 11, 12 og 13, er i takt.

Mellom sekundærsiden av transformatorene 11 til 13 og kretsanordningene 20 til 22 befinner det seg ytterligere kretsanordninger 17, 18, 19 hvor flankesignalene til de sekundærsidige utgangssignalene blir gjenvunnet, slik at klokkesignalene blir ytterligere tilpasset oscillatorkretsanordningen 29. Derved blir flankesignalet til primærklokkene gjenvunnet på sekundærsiden.

Over signalledningene 31, 32 og 33 blir signalinformasjonen som er gjenvunnet i kretsanordningene 17, 18 og 19 tilført hver målemodul for fasestiv synkronisering av en PLL-kretsanordning 34, 35 og 36, hvorved det oppnås et utgangssignal 37, 38 og 39 hvis frekvens er et multippel av inngangsfrekvensen, og derved kan tjene som et klokkesignal til A/D-omformere i målemodulene.

Klokkesignalene i de tre målemodulene er også fasestivt koblet til hverandre og gjør det mulig med en klokkesynkron avføling av målestørrelsen i alle tre målemoduler.

Forkortelsen PLL betyr en faselåst sløyfekrets.

Transformatorene 11, 12 og 13 kan også erstattes med to deltransformatorer gjennom en seriekobling, hvor man oppnår den nødvendige isolasjonsfasthet. Man har naturligvis også muligheten for å benytte en eneste transformator som har tre sekundærviklinger, hvis utgangssignaler alltid blir likt likerettet over diodene 14, 15, 16 og behandles videre gjennom de andre kretsanordningene.

Claims (6)

1. Innretning til kraftforsyning av målesensorer og overføring av et synkront klokkesignal til disse, særlig foret lavspenningsanlegg, med en nettdel hvis utgangssignal overføres til målesensorene over transformatorer som tjener som isolering, karakterisert vedat det er tilveiebrakt en kvartstyrt oscillasjonskretsanordning (kvartstyrt klokkegenerator) hvis utgangssignal tilføres nettdelen (10), slik at klokkefrekvensen til nettdelens utgangssignaler for primærsiden av transformatorene (11, 12, 13) er den samme, hvorved frekvensen ligger innenfor arbeidsområdet til transformatorene (11, 12, 13).

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert vedat det er tilveiebrakt i det minste to seriekoblede deltransformatorer.

3. Innretning ifølge krav 3, karakterisert vedat det er tilveiebrakt en transformator som omfatter tre sekundærviklinger.

4. Innretning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat sekundærsiden av transformatorene tilføres til en andre kretsanordning (20, 21, 22) ved hjelp av likerettere (14, 15, 16), hvor de likerettede sekundærsidige signaler kan stabiliseres, henholdsvis blir stabilisert.

5. Innretning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat sekundærsidene til den minst ene transformator hver er forbundet med en første kretsanordning, med hvilken flankesignalene til klokkefrekvensen på primærsiden blir gjenvunnet.

6. Innretning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat det er tilveiebrakt en ytterligere kretsanordning (34, 35, 36), som tilføres flankesignalene fra den første kretsanordningen (17, 18, 19), og som multipliserer frekvensene til disse signalene før de tilføres målesensorene.