PL135291B2 - Measuring circuit for measuring instantaneous alternating voltage changes - Google Patents

Measuring circuit for measuring instantaneous alternating voltage changes Download PDF

Info

Publication number
PL135291B2
PL135291B2 PL24624184A PL24624184A PL135291B2 PL 135291 B2 PL135291 B2 PL 135291B2 PL 24624184 A PL24624184 A PL 24624184A PL 24624184 A PL24624184 A PL 24624184A PL 135291 B2 PL135291 B2 PL 135291B2
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
capacitor
voltage
measuring
output
circuit
Prior art date
Application number
PL24624184A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL246241A2 (en
Inventor
Marek Bis
Original Assignee
Przedsieb Prod I Montazu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Przedsieb Prod I Montazu filed Critical Przedsieb Prod I Montazu
Priority to PL24624184A priority Critical patent/PL135291B2/en
Publication of PL246241A2 publication Critical patent/PL246241A2/en
Publication of PL135291B2 publication Critical patent/PL135291B2/en

Links

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad do pomiaru chwilowej zmiany napiecia przemiennego, zwlaszcza sieciowego, spowodowanej pradem rozruchu silników o duzej mocy, pradami udaro¬ wymi transformatorów oraz wlaczeniem duzych odbiorów.Z polskiego patentu tymczasowego nr 73 062 znany jest uklad woltomierza prostownikowego do pomiaru napiecia przemiennego, skladajacy sie z dwóch skojarzonych ze soba obwodów rezystancyjno-pojemnosciowych, z których jeden obwód zasilany dodatnia polówka mierzonego napiecia zawiera diode wspólpracujaca z szeregowo polaczonym kondensatorem i rezystorem, a drugi obwód zasilany ujemna polówka mierzonego napiecia zawiera równiez diode wspólpracujaca z szeregowo polaczonym kondensatorem i rezystorem. Do wyjscia obu szeregowo polaczonych ze soba kondensatorów wchodzacych w sklad skojarzonych obwodów przylaczony jest miernik, w obwodzie którego znajduje sie ograniczajacy rezystor. Kondensator drugiego obwodu zboczniko- wany jest dioda Zenera.Opisany uklad nadaje sie tylko do pomiaru scisle zadanej wartosci okreslonej parametrami diody Zenera, w szczególnosci do pomiaru róznicy napiecia od nastawionej wartosci.Z polskiego patentu tymczasowego nr 104 952 znanyjest uklad cyfrowy kontroli napiecia sieci, majacy na wejsciu transformator i prostownik diodowy, na którego wyjsciu wlaczone sa równo¬ legle pierwszy kondensator i pierwszy rezystor dolaczone do jednego z wejsc komparatora, którego drugie wejscie dolaczone jest do zródla napiecia odniesienia. Wyjscie komparatora polaczone jest do sterujacego wejscia kluczujacego ukladu, zawierajacego ladowany przez drugi tyrystor drugi kondensator dolaczony do wzmacniacza z petla histerezy. Wyjscie wzmacniacza polaczone jest ponadto z drugim ukladem kluczujacym wlaczonym szeregowo z trzecim rezystorem pomiedzy mase ukladu a wejscie komparatora.Próbka napiecia sieci z transformatora po wyprostowaniu laduje pierwszy kondensator rozladowywany przez pierwszy rezystor, którego wartosc jest stosownie dobrana dla uzyskania tetnien na pierwszym kondensatorze przekraczajacych 50% wartosci napiecia szczytowego. Przy sieci o zbyt niskim napieciu dolne czesci tetniacego napiecia na pierwszym kondensatorze przekra¬ czaja próg napiecia odniesienia i poprzez komparator steruja pierwszym ukladem kluczujacym,2 135291 rozladowujacym cyklicznie drugi kondensator sieci. Drugi kondensator jest ladowany przez drugi rezystor tak dohiain. ze napijcie na pierwszym kondensatorze w koncowej fazie ladowania jest znacznie nizsze oA górnego progu przeliczania wzmacniacza z histereza. Na wyjsciu wzmacniacza istnieje stan informujacy o nieprawidlowym napieciu sieci, a drugi uklad kluczujacy jest zwarly i dolacza ir/eci rezvslorv.lv ma jako dodatkowe obciazenie pierwszego kondensatora. Przy sieci o .prawidlowym napieciu, napiecie na pierwszym kondensatorze w zadnej fazie nie opada ponizej progu napiecia odniesienia, pierwszy uklad kluczujacy jest otwarty, a napiecie na drugim konden¬ satorze wzrasta powyzej progu przelaczania wzmacniacza. Na wyjsciu wzmacniacza pojawia sie sygnal informujacy, ze napiecie w sieci jest prawidlowe. Jednoczesnie zostaje otwarty drugi uklad kluczujacy, powodujac podwyzszenie sredniej wartosci napiecia na pierwszym kondensatorze i zapewniajac w ten sposób prace ukladu z hrstere/a.Dokladnosc ukladu jest uzalezniona od dokladnosci napiecia odniesienia oraz jakosci pier¬ wszego kondensatora. Uklad mimo dosc duzego skomplikowania pozwala tylko na pomiar zmian od scisle zadanej wartosci, z mozliwoscia sygnalizacji przekroczenia tej wartosci.Wynalazek dotyczy ukladu do pomiaru chwilowej zmiany napiecia przemiennego, którego czlonem wejsciowym jest transformator, a czlon pomiarowy stanowia dwa kondensatory pola¬ czone posobnie i spolaryzowane przeciwnie, zawierajacego prostowniki diodowe i wzmacniacz pradu stalego z podlaczonym miernikiem na wyjsciu.Istota wynalazku polega na tym, ze transformator ma dwa wtórne uzwojenia, z których pierwsze zasila diodowy prostownik o wyjsciu polaczonym z pierwszym kondensatorem poprzez separacyjna diode, zas drugie zasila drugi diodowy prostownik, do wyjscia którego przylaczony jest tyrystorowy uklad. Drugi kondensator wlaczony jest miedzy pierwszy kondensator a anode tyrystora, natomiast pierwszy kondensator przylaczony jest do wejscia wzmacniacza operacyjnego o wzmocnieniu równym jednosci.Uklad wedlug wynalazku pozwala na pomiar chwilowej zmiany napiecia, zwlaszcza spadku napiecia sieciowego wywolanego wlaczeniem duzych odbiorów lub pradami udarowymi transfor¬ matorów. Umozliwia to stwierdzenie przyczyn niewlasciwej pracy rozdzielni w czasie zalaczania tych odbiorców lub podczas wlaczania transformatora. Pozwala to na stwierdzenie przyczyn, z powodu których niekiedy na etapie rozruchu nastepuje samoczynnie wylaczenie wylaczników, spowodowane najprawdopodobniej zbytnia obnizka napiecia i puszczenie cewki wybijakowej lub zanikowej. Uklad jest prosty w budowie, niezawodny w dzialaniu i charakteryzuje sie duza dokladnoscia, rzedu dziesietnych procenta.Przedmiot wynalazkujest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym jest pokazany schemat polaczen ukladu.Przykladowe rozwiazanie ukladu dotyczy pomiaru spadku napiecia sieciowego wywolanego wlaczaniem duzych odbiorów. Na wejsciu ukladu znajduje sie transformator o napieciu pierwot¬ nym 380V i dwóch wtórnych uzwojeniach. Pierwsze wtórne uzwojenie o napieciu 3.8 V zasila pierwszy diodowy prostownik 2, do wyjscia którego przylaczony jest pierwszy pomiarowy konden¬ sator 3 o pojemnosci 4,7 /uF. W obwodzie tym znajduje sie separacyjna dioda 4. Drugie wtórne uzwojenie o napieciu 7V zasila drugi diodowy prostownik 5, zasilajacy tyrystorowy uklad 6 zlozony z filtrujacego kondensatora bocznikujacego wyjscie prostownika 6 oraz ukladu rózniczku¬ jacego wyzwalajacego tyrystor 7, zlozonego z rezystora i kondensatora. Drugi pomiarowy konden¬ sator 8 o pojemnosci 4,7 /uF wlaczonyjest pomiedzy anode tyrystora 7a jedna z okladek pierwszego kondensatora 3 o tej samej biegunowosci. Druga okladka pierwszego kondensatora 3 polaczona jest z nie odwracajacym wejsciem operacyjnego wzmacniacza 9 o wzmocnieniu K== 1. Do wyjscia wzmacniacza 9 przylaczony jest woltomierz 10 pradu stalego.Uklad dziala nastepujaco. Napiecie miedzyprzewodowe 380 V obnizane jest przez wejsciowy transformator 1 do wartosci 38 V i prostowane w pierwszym prostowniku 2, który laduje pierwszy pomiarowy kondensator 3, pamietajacy wartosc napiecia sprzed zalaczenia obciazenia duzej mocy.W tym stanie na drugim kondensatorze 8 napiecie jest równe zero. W momencie zalaczenia odbioru nastepuje chwilowe obnizenie napiecia sieci. Zmiana ta powoduje wyzwolenie tyrystora 7i nalado¬ wanie drugiego kondensatora 8, w czasie, gdy tyrystor 7 dziala do wartosci napiecia istniejacej w chwili zalaczenia. Napiecia obu kondensatorów 3 i 8 odejmuja sie tak, ze wypadkowe napiecie przylaczone do operacyjnego wzmacniacza 9 jest róznica napiec sprzed i z momentu zalaczenia135291 3 odbioru, jest to wiec wartosc napiecia sieciowego spowodowanego zalaczeniem odbioru o duzej mocy. W przykladowym ukladzie, przy tak dobranych wartosciach napiec, pojemnosci i wzmoc¬ nieniu wzmacniacza 9 uzyskuje sie mozliwosc wydluzenia czasu odczytu do okolo 20 s, co pozwala na pomiar z dokladnoscia dziesietnych procenta.Zastrzeze nic patentowe Uklad do pomiaru chwilowej zmiany napiecia przemiennego, którego czlonem wejsciowym jest transformator a czlon pomiarowy stanowia dwa kondensatory polaczone posobnie i spolaryzo¬ wane przeciwnie, zawierajacy prostowniki diodowe i wzmacniacz pradu stalego z podlaczonym miernikiem na wyjsciu, znamienny tym, ze transformator (1) ma dwa wtórne uzwojenia, z których pierwsze uzwojenie zasila pierwszy diodowy prostownik (2), którego wyjscie polaczone jest z pierwszym kondensatorem (3) poprzez separacyjna diode (4), natomiast drugie wtórne uzwojenie zasila drugi diodowy prostownik (5), do wyjscia którego przylaczonyjest tyrystorowy uklad (6), zas drugi kondensator (8) wlaczony jest miedzy pierwszy kondensatora anode tyrystora (7), natomiast pierwszy kondensator jest wlaczony do wejscia operacyjnego wzmacniacza (8) o wzmocnieniu równym jednosci.135291 PracowniaPoligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PLThe subject of the invention is a system for measuring the instantaneous change in alternating voltage, especially mains voltage, caused by the starting current of high-power motors, impulse currents of transformers and switching on of large loads. From the Polish provisional patent No. 73 062, a rectifier voltmeter system for measuring alternating voltage is known. consists of two associated resistive-capacitive circuits, one of which is powered by the positive half of the measured voltage contains a diode working with the series connected capacitor and resistor, and the other circuit powered by the negative half of the measured voltage also contains a diode working with the series connected capacitor and resistor. A meter is connected to the output of both series-connected capacitors included in the associated circuits with a resistor in the circuit. The capacitor of the second circuit bypassed is a zener diode. The described circuit is suitable only for the measurement of a strictly set value determined by the parameters of a zener diode, in particular for measuring the voltage difference from the set value. Polish temporary patent No. 104 952 describes a digital network voltage control system, which is at the input there is a transformer and a diode rectifier, on the output of which the first capacitor and the first resistor are connected parallel to one of the comparator inputs, the second input of which is connected to the reference voltage source. The output of the comparator is connected to the control input of the keying circuit, which includes a second capacitor charged by the second thyristor, connected to the amplifier from a hysteresis loop. Moreover, the output of the amplifier is connected to the second keying circuit connected in series with the third resistor between the mass of the system and the input of the comparator. After rectification, the mains voltage sample from the transformer charges the first capacitor discharged by the first resistor, the value of which is appropriately selected to obtain voltage on the first capacitor exceeding 50% peak voltage values. In the case of a network with too low voltage, the lower parts of the ripple voltage on the first capacitor exceed the reference voltage threshold and through a comparator they control the first switchgear, which discharges the second network capacitor cyclically. The second capacitor is charged through the second resistor so dohiain. that the voltage on the first capacitor in the final charging phase is much lower oA of the upper conversion threshold of the amplifier with hysteresis. At the output of the amplifier there is a state informing about incorrect mains voltage, and the second keyer is short-circuited and connects ir / ec and rezvslorv.lv as an additional load on the first capacitor. In the case of a network with the correct voltage, the voltage on the first capacitor does not drop below the reference voltage threshold in any phase, the first switch is open and the voltage on the second capacitor increases above the switching threshold of the amplifier. At the output of the amplifier there is a signal informing that the voltage in the network is correct. At the same time, the second keyer is opened, causing the average value of the voltage on the first capacitor to increase and thus ensuring the operation of the circuit with the hrstere. The accuracy of the circuit depends on the accuracy of the reference voltage and the quality of the first capacitor. The system, despite being quite complicated, allows only to measure changes from a strictly set value, with the possibility of signaling the exceeding of this value. The invention concerns a system for measuring the instantaneous change of alternating voltage, the input part of which is a transformer, and the measuring part consists of two polarized and polarized capacitors on the contrary, containing diode rectifiers and a DC amplifier with an output meter connected. The essence of the invention is that the transformer has two secondary windings, the first of which supplies a diode rectifier with an output connected to the first capacitor through a separating diode, while the second supplies the second diode rectifier to the output of which is connected a thyristor circuit. The second capacitor is connected between the first capacitor and the thyristor anode, while the first capacitor is connected to the input of the operational amplifier with the gain equal to unity. The circuit according to the invention allows for the measurement of the instantaneous voltage change, especially the voltage drop caused by switching on large loads or the surge currents of the transformers. This makes it possible to identify the causes of improper operation of the switchgear while switching these consumers on or switching on the transformer. This allows for the identification of the reasons for which the circuit breakers are tripped automatically during the start-up phase, most likely caused by an excessive voltage drop and the release of the strike or breakout coil. The system is simple to build, reliable in operation and is characterized by high accuracy, in the order of tenths of a percent. The subject of the invention is presented in the example in the drawing, which shows the circuit connection diagram. The example solution of the system concerns the measurement of the voltage drop caused by switching on large loads. At the input of the circuit there is a transformer with a primary voltage of 380V and two secondary windings. The first secondary winding with a voltage of 3.8 volts feeds the first diode rectifier 2, to the output of which is connected the first measuring capacitor 3 with a capacity of 4.7 µF. In this circuit there is a diode 4. The second secondary winding with a voltage of 7V supplies a second diode rectifier 5, which supplies a thyristor circuit 6 consisting of a filtering capacitor shunting the rectifier output 6 and a differential circuit that triggers thyristor 7, consisting of a resistor and a capacitor. A second measuring capacitor 8 with a capacity of 4.7 µF is connected between the thyristor anode 7a and one of the covers of the first capacitor 3 of the same polarity. The second cover of the first capacitor 3 is connected to the non-inverting input of the operational amplifier 9 with a gain K == 1. A DC voltmeter 10 is connected to the output of the amplifier 9. The circuit works as follows. The 380 V line-to-line voltage is reduced by the input transformer 1 to 38 V and rectified in the first rectifier 2, which charges the first measuring capacitor 3, which remembers the voltage value before switching on the high power load. In this state, the voltage on the second capacitor 8 is zero. When the reception is switched on, the network voltage is temporarily reduced. This change triggers thyristor 7 and charges a second capacitor 8 while thyristor 7 is operating up to the voltage present at switch-on. The voltages of both capacitors 3 and 8 are subtracted so that the resultant voltage connected to the operational amplifier 9 is the difference between the voltage before and from the moment of switching on the load, thus it is the value of the mains voltage caused by switching on the load with high power. In the exemplary system, with such selected values of voltage, capacity and gain of the amplifier 9, it is possible to extend the reading time to about 20 s, which allows for the measurement with the accuracy of tenths of a percent. Disclaimer nothing patent A system for measuring the instantaneous change in alternating voltage, which the input is a transformer and the measuring element consists of two capacitors connected in parallel and opposite polarity, containing diode rectifiers and a DC amplifier with a connected meter at the output, characterized in that the transformer (1) has two secondary windings, the first winding of which supplies the first diode a rectifier (2), the output of which is connected to the first capacitor (3) through a separating diode (4), while the second secondary winding supplies the second diode rectifier (5), the output of which is connected to the thyristor circuit (6), and the second capacitor (8) it is connected between the first thyristor anode capacitor (7), while the first one y the capacitor is connected to the operational input of the amplifier (8) with the gain equal to unity. 135291 PracowniaPoligraficzna UP PRL. Mintage 100 copies Price PLN 100 PL

Claims (1)

1. Zastrzeze nic patentowe Uklad do pomiaru chwilowej zmiany napiecia przemiennego, którego czlonem wejsciowym jest transformator a czlon pomiarowy stanowia dwa kondensatory polaczone posobnie i spolaryzo¬ wane przeciwnie, zawierajacy prostowniki diodowe i wzmacniacz pradu stalego z podlaczonym miernikiem na wyjsciu, znamienny tym, ze transformator (1) ma dwa wtórne uzwojenia, z których pierwsze uzwojenie zasila pierwszy diodowy prostownik (2), którego wyjscie polaczone jest z pierwszym kondensatorem (3) poprzez separacyjna diode (4), natomiast drugie wtórne uzwojenie zasila drugi diodowy prostownik (5), do wyjscia którego przylaczonyjest tyrystorowy uklad (6), zas drugi kondensator (8) wlaczony jest miedzy pierwszy kondensatora anode tyrystora (7), natomiast pierwszy kondensator jest wlaczony do wejscia operacyjnego wzmacniacza (8) o wzmocnieniu równym jednosci.135291 PracowniaPoligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL1. Patent claim A system for measuring the instantaneous change in alternating voltage, the input part of which is a transformer and the measuring part of which consists of two capacitors connected in parallel and opposite polarized, containing diode rectifiers and a DC amplifier with a connected meter at the output, characterized by the transformer (1) has two secondary windings, the first winding of which powers the first diode rectifier (2), the output of which is connected to the first capacitor (3) through a separating diode (4), while the second secondary winding supplies the second diode rectifier (5) to The output to which the thyristor circuit (6) is connected, while the second capacitor (8) is connected between the first capacitor anode thyristor (7), while the first capacitor is connected to the operational input of the amplifier (8) with the gain equal to unity. 135291 PracowniaPoligraficzna UP PRL. Mintage 100 copies. Price PLN 100 PL
PL24624184A 1984-02-16 1984-02-16 Measuring circuit for measuring instantaneous alternating voltage changes PL135291B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL24624184A PL135291B2 (en) 1984-02-16 1984-02-16 Measuring circuit for measuring instantaneous alternating voltage changes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL24624184A PL135291B2 (en) 1984-02-16 1984-02-16 Measuring circuit for measuring instantaneous alternating voltage changes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL246241A2 PL246241A2 (en) 1984-12-17
PL135291B2 true PL135291B2 (en) 1985-10-31

Family

ID=20020571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL24624184A PL135291B2 (en) 1984-02-16 1984-02-16 Measuring circuit for measuring instantaneous alternating voltage changes

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL135291B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL246241A2 (en) 1984-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2735598B2 (en) Solid trip device
US4761704A (en) Solid-state trip device with test circuit for an electrical circuit breaker
US4415964A (en) Power supply
KR910008532B1 (en) Circuit breaker
JPS63228914A (en) Solid tripper of multiposition breaker protecting ac source
US4204237A (en) Solid state transformer differential relay
US5506743A (en) Solid state overload relay with phase unbalance protection having RMS current approximation
JPS61258622A (en) Program built-in type protective relay and operation thereof
US6369548B1 (en) Voltage switch-over device
US4862312A (en) Circuit breaker with overcurrent protection
EP0225006B1 (en) Improved current-sensing arrangement and method for a circuit-interrupter control circuit
US4159514A (en) Signal loss detector for three phase circuit
US4105496A (en) Method and device for electronic control with positive safety
PL135291B2 (en) Measuring circuit for measuring instantaneous alternating voltage changes
US3445745A (en) Constant current battery charger
SU1575140A1 (en) Apparatus for testing insulation for electric strength
WO1993006651A1 (en) Ac/dc converter fault detector
US4176386A (en) Overcurrent relay
SU884025A1 (en) Device for automatic determining of synchronous generator excitation loss
SU1684855A1 (en) Device for protecting three-phase electrical installation
SU1125713A1 (en) Thyristor switch
RU2212745C2 (en) Constant voltage supply
KR890003533B1 (en) Multi-relay
SU1124398A1 (en) Device for connecting capacitor bank
SU1520620A1 (en) Device for current protection against damages in ac circuit