RU203310U1 - Регулятор фазы переходного процесса в цепях переменного напряжения для измерения пусковых и стартовых токов электротехнических устройств - Google Patents
Регулятор фазы переходного процесса в цепях переменного напряжения для измерения пусковых и стартовых токов электротехнических устройств Download PDFInfo
- Publication number
- RU203310U1 RU203310U1 RU2020134565U RU2020134565U RU203310U1 RU 203310 U1 RU203310 U1 RU 203310U1 RU 2020134565 U RU2020134565 U RU 2020134565U RU 2020134565 U RU2020134565 U RU 2020134565U RU 203310 U1 RU203310 U1 RU 203310U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- starting
- voltage
- switching
- phase regulator
- unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области метрологии электрических характеристик устройств электротехники при их включении/выключении в цепях переменного тока. Регулятор фазы переходного процесса в сетях переменного напряжения, содержащий последовательно соединенные блок формирования импульсов переменной длительности, снабженный компаратором напряжения с изменяемым уровнем опорного напряжения, блок деления частоты напряжения питающей сети и блок исполнительного устройства коммутации. Технический результат - повышение точности измерений и достоверности оценки параметров переходных процессов пусковых и стартовых токов относительно момента включения.
Description
Полезная модель относится к области метрологии электрических характеристик устройств электротехники при их включении/выключении в цепях переменного тока.
Любой электроприбор, приводимый в рабочее состояние подключением к источнику электроэнергии, неизбежно вызывает возникновение переходных процессов в момент коммутации в цепи, которую он сформировал своим подключением. Это связано и с реакцией источника электроэнергии на такое подключение (он всегда содержит комплексные составляющие своей внутренней цепи), и с переходными процессами в элементах схемы электроприбора. Природа указанных процессов лежит в области резонансных явлений в обозначенных цепях при появлении переднего (или, соответственно, заднего - при выключении) фронта импульса поданного напряжения питания, временные параметры которого (форма, крутизна, длительность) существенно отличаются от длительной непрерывной последовательности периодов синусоидального напряжения (напряжения любой формы) стационарного режима питания с частотой 1(400 Гц и амплитудой 12÷600 В. Одним из самых значительных проявлений резонансных переходных процессов в цепях нелинейных устройств, которыми являются, в частности, светильники на основе светодиодов или газоразрядных ламп, является значительное увеличение потребляемого тока в течение первых периодов синусоиды питающего напряжения. Однако цепи питания устройств электротехники, особенно если они собраны в группы, как правило, имеют достаточно ограниченный выделенный диапазон потребляемой мощности, обеспечиваемой данной сетью. Таким образом, в моменты коммутации, такие сети испытывают значительные перегрузки по току, но благодаря малому времени действия такой перегрузки, необратимых последствий в корректно рассчитанных сетях не происходит. Последнее обстоятельство также обязано рациональному применению устройств защитной автоматики, которые имеют свои характеристики срабатывания и реакции на перегрузки, от которых и призваны защищать цепи.
Таким образом, знание реальных параметров переходных процессов (т.н. пусковых или стартовых токов) потребителей крайне важно для необходимой корректности проектирования сети питания, в которую, в т.ч. входят и подводящие кабели, и устройства коммутации, и защитная автоматика. Стоит, однако, отметить, что ни в каких нормативно-правовых актах по отношению к светотехнической продукции данные параметры не нормируются, как не существует и утвержденных или общепринятых методик измерений их характеристик.
С учетом вышесказанного, задача, решаемая при создании заявленной полезной модели, состоит в обеспечении возможности измерения параметров пусковых и стартовых токов, а также иных параметров переходных процессов, возникающих в цепях при коммутации электрической нагрузки любого характера с учетом фазы напряжения переменного тока в момент включения/выключения. Технический результат, достигаемый при решении такой задачи, состоит в повышении точности измерений и достоверности оценки параметров переходных процессов пусковых и стартовых токов относительно момента включения.
Для достижения поставленного результата предлагается регулятор фазы переходного процесса в сетях переменного напряжения, содержащий последовательно соединенные блок формирования импульсов переменной длительности, снабженный компаратором напряжения с изменяемым уровнем опорного напряжения, блок деления частоты напряжения питающей сети и блок исполнительного устройства коммутации.
В качестве коммутирующего нагрузку элемента выступает полупроводниковый элемент, комбинированный коммутирующий элемент или система элементов. Кроме того, формирование импульсной последовательности для привязки фронтов сформированных импульсов к точке фронта синусоиды (любой формы сигнала) исходного напряжения может происходить от различных источников, например, от вспомогательного генератора или другой фазы питающего напряжения, а регулировка фазы осуществляться в пределах более чем один период синусоиды (последовательности с любой формой) питающего напряжения.
Описание иллюстрируется фиг.1, на которой показан график положения момента включения нагрузки в пике первого периода синусоиды, сформированный в результате применения заявленного устройства регулировки фазы, и соответствующий график пускового тока, фиг.2 с принципиальной блок-схемой заявленного регулятора фазы переходного процесса, а также фиг.3, показывающей работе компаратора и положение привязки фронтов сформированных импульсов к точке фронта синусоиды исходного напряжения.
Возможность достижения поставленного результата обусловлена тем, что сложность достоверной оценки параметров переходных процессов (пусковых и стартовых токов) на разных этапах времени коммутации состоит в точности установки фазы первого периода синусоиды питающего напряжения в момент включения нагрузки. Крайне важной в этом случае является возможность измерения коммутационных токов при различном положении фронта синусоиды питающего напряжения относительно момента включения потребителя, что позволяет наиболее точно измерять как максимальное значение тока и определять его форму относительно напряжения, так и рассчитывать его усредненное значение за любое количество периодов синусоиды - см. фиг.1. Отмеченная особенность заявленного устройства позволяет использовать полученные результаты для любых систем автоматики, поскольку они оказываются максимально приближенными к реальным условиям при коммутации потребителей.
Принципиальная блок-схема заявленного регулятора приведена на фиг.2. Регулятор содержит формирователь 1 импульсов переменной длительности из синусоидального (или любой другой формы с плавным фронтом) напряжения питающей сети посредством компаратора 2 напряжения на основе любых элементов (операционного усилителя, транзисторного каскада и пр.) с изменяемым уровнем опорного сигнала (напряжения). Схемотехника и примененные элементы формирователя импульсов составлены таким образом, что заявленный регулятор фазы может работать в цепях с частотой синусоидального напряжения питания вплоть до 1 МГц. Измерение пусковых или стартовых токов нагрузки I0 выполняется либо осциллографическим методом с применением низкоомного шунта с исключительно активным сопротивлением, либо специальными приборами для измерения указанных параметров любым методом (емкостным, индуктивным, с применением шунта и др.). Делитель частоты 3 сформированной импульсной последовательности осуществляет задержку включения нагрузки на любое время (в зависимости от коэффициента деления) для более точной установки длительности и фронта импульса относительно фронта синусоиды. Передний фронт задержанного на время t=f/n (где f - частота питающей сети, n - коэффициент деления) импульса открывает транзисторный ключ и посредством включения коммутирующего электромеханического реле 4, обмотка которого составляет цепь нагрузки ключа, подключает испытуемую нагрузку к сети. Указанное подключение будет всегда осуществлено в заданной оператором точке фронта синусоиды питающего напряжения с учетом постоянного времени включения контактов реле (значение которого известно и неизменно).
Работа заявленного регулятора фазы основана на формировании фронта импульса включения исполнительного устройства коммутации нагрузки посредством установки пользователем его положения относительно соответствующих участков синусоиды напряжения сети (фиг.3). В подавляющем большинстве случаев коммутации, максимальный пусковой или стартовый ток образуется при попадании пика синусоиды питающего напряжения в момент включения нагрузки, однако это не является однозначным утверждением для всех 100% циклов коммутации. В любом случае, важна высокая повторяемость реализации одной и той же точки участка синусоиды во всех случаях включения нагрузки, если ее положение не изменялось пользователем. Именно это обстоятельство является ключевым в решении задачи всей методики «включение испытуемого образца - измерение пускового (стартового) тока» предлагаемым устройством регулировки фазы переходного процесса. Указанное решение крайне важно еще и потому, что все исследуемые переходные процессы имеют свое наиболее явное проявление только при большом времени между попытками измерения (20-40 мин), и, если момент включения нагрузки по отношению к участкам синусоиды напряжения питания не будет предсказуемым, такие измерения провести крайне затруднительно в принципе. Данное утверждение в полной мере касается и измерений параметров переходных процессов при выключении нелинейных нагрузок, поскольку в этом случае также присутствует явно выраженный переходной процесс.
Claims (2)
1. Регулятор фазы переходного процесса в сетях переменного напряжения, содержащий последовательно соединенные блок формирования импульсов переменной длительности, снабженный компаратором напряжения с изменяемым уровнем опорного напряжения, блок деления частоты напряжения питающей сети и блок исполнительного устройства коммутации.
2. Регулятор фазы по п. 1, в котором в качестве коммутирующего нагрузку элемента выступает полупроводниковый элемент, комбинированный коммутирующий элемент или система элементов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134565U RU203310U1 (ru) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | Регулятор фазы переходного процесса в цепях переменного напряжения для измерения пусковых и стартовых токов электротехнических устройств |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134565U RU203310U1 (ru) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | Регулятор фазы переходного процесса в цепях переменного напряжения для измерения пусковых и стартовых токов электротехнических устройств |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU203310U1 true RU203310U1 (ru) | 2021-03-31 |
Family
ID=75356142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020134565U RU203310U1 (ru) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | Регулятор фазы переходного процесса в цепях переменного напряжения для измерения пусковых и стартовых токов электротехнических устройств |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU203310U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU573847A1 (ru) * | 1975-09-05 | 1977-09-25 | Районное Ордена Ленина Энергетическое Управление "Донбассэнерго" | Устройство дл синхронизации системы управлени преобразователем |
SU1270833A1 (ru) * | 1983-07-08 | 1986-11-15 | Научно-Исследовательский Электротехнический Институт Производственного Объединения "Хэмз" | Устройство точной автоматической синхронизации вентильного двигател с сетью |
SU1469529A1 (ru) * | 1985-03-11 | 1989-03-30 | Производственно-Энергетическое Объединение "Донбассэнерго" | Фазовключающее устройство |
RU2183378C1 (ru) * | 2001-01-26 | 2002-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛМЕХтрансА" | Формирователь синхронизирующих импульсов |
EP1524768A1 (de) * | 1997-07-24 | 2005-04-20 | ABB Schweiz AG | Ansteuerschaltung zum Ein- und Ausschalten eines Abschaltthyristors |
-
2020
- 2020-10-21 RU RU2020134565U patent/RU203310U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU573847A1 (ru) * | 1975-09-05 | 1977-09-25 | Районное Ордена Ленина Энергетическое Управление "Донбассэнерго" | Устройство дл синхронизации системы управлени преобразователем |
SU1270833A1 (ru) * | 1983-07-08 | 1986-11-15 | Научно-Исследовательский Электротехнический Институт Производственного Объединения "Хэмз" | Устройство точной автоматической синхронизации вентильного двигател с сетью |
SU1469529A1 (ru) * | 1985-03-11 | 1989-03-30 | Производственно-Энергетическое Объединение "Донбассэнерго" | Фазовключающее устройство |
EP1524768A1 (de) * | 1997-07-24 | 2005-04-20 | ABB Schweiz AG | Ansteuerschaltung zum Ein- und Ausschalten eines Abschaltthyristors |
RU2183378C1 (ru) * | 2001-01-26 | 2002-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛМЕХтрансА" | Формирователь синхронизирующих импульсов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6018700A (en) | Self-powered current monitor | |
Jordan et al. | Frequency dependent grid-impedance determination with pulse-width-modulation-signals | |
JP2019515639A (ja) | ソリッドステート配線不良回路遮断器 | |
EP4070355A1 (en) | Solid-state ground-fault circuit interrupter | |
JP2018183034A (ja) | 電力供給システムの保護装置及びそれを備えたシステム | |
Saleh et al. | Extracting the phase of fault currents: A new approach for identifying arc flash faults | |
Keyer et al. | Conducted interference on smart meters | |
RU203310U1 (ru) | Регулятор фазы переходного процесса в цепях переменного напряжения для измерения пусковых и стартовых токов электротехнических устройств | |
RU2577551C1 (ru) | Устройство для проверки электросчётчиков | |
Muda et al. | Real time simulation of new adaptive overcurrent technique for microgrid protection | |
Ludwinek et al. | Experimental analysis of assessing of the tripping effectiveness of miniature circuit breakers in an electrical installation fed from a synchronous generator set | |
Czapp et al. | Verification of safety in low-voltage power systems without nuisance tripping of residual current devices | |
RU2642521C2 (ru) | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках силового трансформатора | |
Saathoff et al. | Inrush current testing | |
Radhakrishnan et al. | Protection functionalities in smart meters to enhance distribution system protection | |
RU2543517C1 (ru) | Способ защиты сетей с изолированной, компенсированной и резистивно-заземленной нейтралью от однофазных коротких замыканий на землю | |
CN209927990U (zh) | 剩余电流发生装置和剩余电流动作保护器测试仪 | |
KR100904665B1 (ko) | 저항성 누전전류로 작동되는 누전차단기 | |
RU2589940C2 (ru) | Устройство для проверки индукционных электросчётчиков | |
RU2579529C1 (ru) | Устройство управления тиристорами мостовой схемы прибора для проверки электросчётчиков | |
GB2292225A (en) | Loop testers | |
CN221199805U (zh) | 一种500a剩余电流测试装置 | |
RU2554308C1 (ru) | Устройство для измерения сопротивления изоляции сетей переменного тока | |
KR101256322B1 (ko) | 전류 계측방법 및 이를 이용한 계전기 | |
Abramov et al. | INRUSH CURRENT MEASUREMENT METHODOLOGY OF LED LIGHTING FIXTURES. |