PL63715B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.1.1972 tf' 63715 KI. 21 e, 29/16 ^ MKP G 01 r, 29/16 CZYTELNIA nUKD 621.317.31 Twórca wynalazku: Stanislaw Szpilka Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Sposób otrzymywania sygnalu zaleznego od wspólczynnika asymetrii pradów lub napiec trójfazowych i uklad do stosowa¬ nia tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania sygnalu zaleznego od wspólczynnika asymetrii pradów lub napiec trójfazowych i uklad do sto¬ sowania tego sposobu, który w przypadku asymetrii wytwarza na wyjsciu prostokatne impulsy, których 5 czas trwania w oiagu polowy okresu zalezy od wspólczynnika asymetrii trójfazowego ukladu.Znane sposoby otrzymywania sygnalu zaleznego od wspólczynnika asymetrii pradów lub napiec trój¬ fazowych polegaja na tym, ze trzy wejsciowe sy- io gnaly sa przeksztalcane na prostokatne impulsy, których czas trwania jest proporcjonalny do uchy¬ bów katowych jednego z-?aku, wystepujacych w trzech sygnalach wejsciowych. Wedlug tego sposobu wspólczynnik asymetrii jest okreslony na 15 podstawie sumy uchybów jednego znaku trójfazo¬ wego wejsciowego sygnalu, która mozna przedsta¬ wic geometrycznie jako kat widzenia trójkata równobocznego. Przy takim okreslaniu asymetrii, wartosc sygnalu zalezy w znacznym stopniu od 20 kata przesuniecia fazy miedzy skladowa symetrycz¬ na kolejnosci zgodnej i przeciwnej. Powoduje to mala dokladnosc w okreslaniu asymetrii, zwlaszcza przy wiekszych asymetriach.Celem wynalazku jest ograniczenie wplywu kata 25 przesuniecia fazowego miedzy skladowa syme¬ tryczna kolejnosci zgodnej i przeciwnej przy okre¬ slaniu asymetrii pradów lub napiec trójfazowych.Cel ten zrealizowano wedlug wynalazku w ten sposób, ze trzy sinusoidalne wielkosci wejsciowe 30 pradów lub napiec najpierw przeksztalca sie na szesc sygnalów sinusoidalnych, to jest na trzy sy¬ gnaly proporcjonalne do wielkosci wejsciowych, a trzy proporcjonalne do kolejnych róznic wiel¬ kosci wejsciowych, potem domoduluje sie je na impulsy jednego znaku przy kazdym przejsciu sinusoidalnych sygnalów przez zero i przetwarza na impulsy prostokatne, których czas trwania jest proporcjonalny Bo uchybów katowych jednego znaku, a nastepnie wspólczynnik asymetrii ukladu trójfazowego okresla sie przez sumaryczny czas trwania impulsów w ciagu polowy okresu.Uklad sluzacy do przeprowadzenia sposobu we¬ dlug wynalazku polega na tym, ze ma na wejsciu liniowy czlon zlozony z trzech pradowych prze- kladników glównych oraz trzech pradowych prze- kladników pomocniczych, przy czym glówne prze- kladnikd maja uzwojenia wtórne polaczone w gwia¬ zde, a pomocnicze przekladniki maja podwójne . pierwotne uzwojenia, które sa wlaczone róznicowo w wtórne uzwojenia glównych przekladników dwóch faz w ten sposób, aby w ich wtórnych uzwo¬ jeniach, polaczonych w gwiazde otrzymac sygnaly proporcjonalne do róznic pradów fazowych.Liniowy czlon jest polaczony z nieliniowym czlonem, zlozonym z szesciu dyskryminatorów zera, dajacych na wyjsciu krótkotrwale impulsy jednego znaku przy kazdym przejsciu sinusoidy przez zero, z sumatora, z tranzystora rozladowujacego kon¬ densator w chwili pojawienia sie impulsu oraz 637153 63715 4 z przerzutnika zlozonego z dwóch tranzystorów, przylaczonego do kondensatora, którego czas lado¬ wania do potencjalu zadzialanie przerzutnika, re¬ gulowany szeregowo przylaczonym opornikiem, wynosi 1/12 okresu przy dzialaniu ciaglym lub powyzej 1/12 okresu przy dzialaniu progowym.Liniowy czlon moze byc równiez zlozony z sze¬ sciu napieciowych przekladników, z których trzy glówne w ukladzie gwiazda — maja wtórne uzwo¬ jenia polaczone z trzema pomocniczymi w ukladzie trójkat — gwiazda tak, aby w trzech uzwojeniach wtórnych glównych przekladników indukowaly sie napiecia proporcjonalne do napiec fazowych a we wtórnych uzwojeniach pomocniczych przekladni¬ ków, napiecia proporcjonalne do róznic napiec fa¬ zowych.Przy sposobie wedlug wynalazku wspólczynnik asymetrii ukladu trójfazowego jest okreslony przez sumaryczny czas trwania impulsów w ciagu polowy okresu, Mory odpowiada sumie uchybów jednego znaku i wyraza sie geometrycznie katem widzenia szesciokata równobocznego. Dzieki temu wartosc sygnalu wyjsciowego zalezy w znacznie mniejszym stopniu od kata przesuniecia fazowego miedzy skladowa symetryczna zgodnej kolejnosci faz i prze¬ ciwnej. Uklad wedlug wynalazku moze byc sto¬ sowany do ciaglej kontroli asymetrii pradów lub napiec w sieciach trójfazowych oraz jako czujnik w ukladach zabezpieczen.Wynalazek zostanie blizej objasniony na podsta¬ wie przykladów wykonania uwidocznionych na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy ukladu, fig. 2 — schemat liniowego czlonu dla okreslenia asymetrii pradów, fig. 3 — schemat liniowego czlonu dla okreslenia asymetrii napiec, fig. 4 — schemat nieliniowego czlonu, a fig. 5 — charakterystyke wyjsciowa ukladu. Uklad sklada sie z dwóch zasadniczych czlonów, z wejsciowego liniowego czlonu CL oraz z nieliniowego czlonu CN. Liniowy czlon CL w zaleznosci od) potrzeby moze byc wykonany w ukladzie dla pomiaru asy¬ metrii pradów lub dla pomiaru asymetrii napiec w sieci trójfazowej.Przedstawiony na fig. 2 czlon CL do pomiaru asymetrii pradów sklada sie z trzech pradowych przekladników PI1,PI2,PI3 glównych oraz z trzech pradowych przekladników PI4, PI5, PI6 pomocni¬ czych. Glówne przekladniki PI1,PI2,PI3 maja wtórne uzwojenia polaczone w gwiazde. Pomocni¬ cze przekladniki PI4,PI5,PI6 maja podwójne pier¬ wotne uzwojenia, które sa wlaczone róznicowo w wtórne uzwojenia glównych przekladników Pil, PI2, PI3 dwóch faz RT, SR, TS w ten sposób aby w ich wtórnych uzwojeniach, polaczonych w gwiazde otrzymac sygnaly proporcjonalne do róznic pradów fazowych IR, Is, IT. Liniowy czlon CL jest polaczony z nieliniowym czlonem CN, zlo¬ zonym z szesciu dyskryminatorów zera DN1-DN6, z sumatora Z, z tranzystora Tl rozladowujacego kon¬ densator C oraz z przerzutnika zlozonego z dwóch tranzystorów T2,T3, przylaczonego do kondensa¬ tora C Na fig. 3 jest przedstawiona odmiana liniowego czlonu CL do pomiaru asymetrii napiec, który skla¬ da sie z szesciu napieciowych (przekladników PU1—PU6. Trzy glówne przekladniki PU1, PU2, PU3 w ukladzie gwiazda — gwiazda maja wtórne uzwo¬ jenia polaczone z trzema pomocniczymi przeklad- niikami PU4,PU5,PU6 w ukladzie trójkat — gwia- 5 zda tak, aby w trzech uzwojeniach wtórnych glów¬ nych przekladników PU1,PU2,PU3 indukowaly sie napiecia proporcjonalne co napiec fazowych VR, Vs, VT, a we wtórnych uzwojeniach pomoc¬ niczych przekladników PU4, PU5, PU6 napiecia pro- 10 porcjonalne do róznic fazowych napiec VR—Vs, VS VT VT—VR* Szesc sinusoidalnych sygnalów SI—S6 otrzyma¬ nych z czlonu CL przechodzi przez szesc dyskrymi- natorów zera DNI—DN6, dajacy na wyjsciu krótko- 15 trwale impulsy jednego znaku przy kazdym przej¬ sciu sinusoidy przez zero, to znaczy dwa razy w ciagu okresu. Krótkotrwale wyjsciowe impulsy z poszczególnych dyskryminatorów DNI—DN6 sa nastepnie sumowane w sumujacym czlonie Z i po- 2U dawane na baze tranzystora Tl. Kazdy impuls po¬ woduje wyladowanie kondensatora C. W przerwie miedzy impulsami kondensator C laduje sie osia¬ gajac potencjal zalezny od czasu jaki uplywa mie¬ dzy kolejnymi impulsami. 25 Jezeli trójfazowy uklad jest symetryczny, to impulsy przychodza w regularnych odstepach cza¬ su, równych 1/12 okresu, co w mierze katowej od¬ powiada katowi '30 stopni. Przy asymetrii powstaja miedzy impulsami dluzsze przerwy, w czasie któ- 30 rych kondensator C laduje sie do potencjalu po¬ wodujacego przelaczenie przerzutnika zlozonego z tranzystorów T2 i T3, przy czym przerzutnik pozostaje w stanie przelaczenia do chwili nadejscia nastepnego impulsu. Czas ladowania kondensatora 35 C do potencjalu powodujacego przelaczenie prze¬ rzutnika jest regulowany opornikiem R. Przy dzia¬ laniu ciaglym czas ten wynosi 1/12 okresu, a przy dzialaniu progowym powyzej 1/12 okresu. Przy dzia¬ laniu progowym impulsy na wyjsciu Sw pojawiaja sie 40 dopiero po przekroczeniu okreslonej asymetrii, co jest pozadane w ukladach zabezpieczen. Charakte¬ rystyka wyjsciowa ukladu S = f (e) jest przedstawio¬ na na fig. 5, gdzie s — wspólczynnik asymetrii ukladu trójfazowego, a S — wartosc sygnalu wyjsciowego 45 wyrazona w mierze katowej. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania sygnalu zaleznego od 50 wspólczynnika asymetrii pradów lub napiec trój¬ fazowych, znamienny tym, ze trzy sinusoidalne wielkosci wejsciowe pradów lub napiec najpierw przeksztalca sie na szesc sygnalów sinusoidalnych, to jest na trzy sygnaly proporcjonalne do wielkosci 55 wejsciowych, a trzy proporcjonalne do kolejnych róznic wielkosci wejsciowych, potem demoduluje sie je na impulsy jednego znaku przy kazdym przej¬ sciu sinusoidalnych sygnalów przez zero i prze¬ twarza na impulsy prostokatne, których czas trwa¬ no nia jest proporcjonalny do uchybów katowych jednego znaku, a nastepnie wspólczynnik asymetrii ukladu trójfazowego okresla sie przez sumaryczny czas trwania impulsów w ciagu polowy okresu.

2. Uklad do stosowania sposobu wedlug zastrz 1, 65 znamienny tym, ze sklada sie z dwóch wspólpracu-5 63715 6 jacych ze soba czlonów, z liniowego czlonu (CL) przylaczonego do badanej trójfazowej sieci (R, S, T) oraz z nieliniowego czlonu (CN) okreslajacego asy¬ metrie pradów lub napiec trójfazowej sieci, z któ¬ rych liniowy czlon (CL) ma trzy pradowe prze- kladniki (Pil, PI2, PI3) glówne oraz trzy pradowe przekladniki (PI4, PI5, PI6) pomocnicze, przy czym glówne przekladniki (Pil, PI2, PI3) maja wtórne uzwojenia polaczone w gwiazde, a pomocnicze prze¬ kladniki (PI4, Pl5, TI6) maja podwójne pierwotne uzwojenia, które sa wlaczone róznicowo w wtórne uzwojenia glównych przekladników (PU, PI2, PI3) dwóch faz (RT, SR, TS) tak, aby w ich wtórnych uzwojeniach, polaczonych w gwiazde, otrzymac syg¬ naly proporcjonalnie do róznic fazowych pradów (IR, Is, IT), a nieliniowy czlon (CN) ma szesc dyskry- minatorów (DNI—DN6) zera, dajacych na wyjsciu krótkotrwale impulsy jednego znaku przy kazdym przejsciu sinusoidy przez zero, sumator (Z), tran¬ zystor (Tl) rozladowujacy kondensator (C) w chwili 10 15 20 pojawienia sie impulsu oraz przerzutnik zlozony z dwóch tranzystorów (T2, T3), przylaczony do kon¬ densatora (C), którego czas ladowania do poten¬ cjalu powodujacego zadzialanie przerzutnika regu¬ lowany szeregowo przylaczonym opornikiem (R) wynosi 1/12 okresu przy dzialaniu ciaglym lub po¬ wyzej 1/12 okresu przy dzialaniu progowym.

3. Odmiana ukladu wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze liniowy czlon (CL) ma szesc napieciowych przekladników (PU1—PU6), z których trzy glówne przekladniki (PU1, PU2, PU3) w ukladzie gwiazda — gwiazda maja wtórne uzwojenie polaczone z trze¬ ma pomocniczymi przekladnikami (PU4, PU5, PU6) w ukladzie trójkat — gwiazda tak, aby w trzech uzwojeniach wtórnych glównych piizekladnikówr (PU1, PU2, PU3) indukowaly sie napiecia propor¬ cjonalne do fazowych napiec (VR, Vs, VT) a we wtórnych uzwojeniach pomocniczych przekladników (PU4, PU5, PU6), napiecia proporcjonalne do. róznic fazowych napiec (VR—Vs, Vs—VT, VT—VR). *°+- i. J+. r o—^—J CL s< 1 *5* »Ss »S* » Sl . s« CN c • S»o FigiKI. 21 e, 29/16 63715 MKP G 01 r, 29/16 u C ff rfcl Dr* 3s1 3Ti P34 -•-AAAAAMO- ¦m. f-A^-o—i PD5 *S\r^Q P36 -a-A/WW-o- -*-^\r^9 f-NA^- (R-S) (S) -•— rs-T) (T) (t-R) Sr 5/. Si Sk, M. (R) 55 hg.2KI. 21 e, 29/16 63715 MKP G 01 r, 29/16 PU1 PD2 PU5 i-A^*VyA » M -4-^VwVNA~» A A 53, fi»3KI." 21 e, 29/18 63715 MKP G 01 r, 29/16 fc^a. <£—[dn§ :°ji 150 i tf(T (30 f2J) M? f00 s»- tf< 70 60 50 W 30 ZO 10 fig. 4 ir i l l i Smax Smin. i i 1 ? a/ OZ 0,5 OM 0,5 W 0,7 0,8 0,9 i £ R§* KZG 1, z. 321/71 2".0 PL PL