RU2039412C1 - Device for receiving signals in three-phase supply line - Google Patents
Device for receiving signals in three-phase supply line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2039412C1 RU2039412C1 SU4912234A RU2039412C1 RU 2039412 C1 RU2039412 C1 RU 2039412C1 SU 4912234 A SU4912234 A SU 4912234A RU 2039412 C1 RU2039412 C1 RU 2039412C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filters
- inputs
- voltage
- outputs
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmitters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике связи и может найти применение при приеме телесигналов в трехфазных электрических сетях 0,38-10-35 кВ. The invention relates to communication technology and may find application in receiving television signals in three-phase electrical networks of 0.38-10-35 kV.
Известно "Устройство передачи и приема напряжений сигналов по трехфазной линии электропередачи" (а.с.СССР N 1107750), недостатком которого является низкая помехозащищенность. It is known "Device for transmitting and receiving voltage signals through a three-phase power line" (a.c.SSSR N 1107750), the disadvantage of which is low noise immunity.
Известно "Устройство приемов сигналов в трехфазной линии электропередачи", принятое за прототип. Несмотря на повышение помехозащищенности в раз, по сравнению с вышеупомянутым, известное устройство имеет недостаток, заключающийся в большой потребляемой мощности.It is known "Device for receiving signals in a three-phase power line", adopted as a prototype. Despite the increased noise immunity in times, compared with the above, the known device has the disadvantage of large power consumption.
Целью изобретения является снижение потребляемой мощности. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее сетевой трансформатор, низковольтные обмотки которого подключены к входам первого и второго фильтров напряжения симметричных составляющих, выходы каждого из которых подключены соответственно к входам первого и второго узкополосных фильтров, выходы каждого из которых соответственно подключены к первому и второму входам первого балансного фазового детектора, выход которого подключен к первому входу смесителя, выход которого подключен к входу фильтра низких частот, гетеродин, включающий третий и четвертый узкополосные фильтры, выходы каждого из которых соответственно подсоединены к первым и вторым входам второго балансного фазового детектора, выход которого подключен ко второму входу смесителя, передатчик, в гетеродин введены первый, второй, третий трансформаторы связи, первый, второй фильтры токов симметричных составляющих, причем выходы передатчика соответственно подключены через первичные обмотки первого, второго, третьего трансформаторов связи к низковольтным обмоткам сетевого трансформатора, первые выводы вторичных обмоток первого, второго, третьего трансформаторов связи объединены, вторые выводы каждого из них соответственно подключены к входам первого и второго фильтров токов симметричных составляющих, выходы каждого из которых соответственно подключены к входам третьего и четвертого узкополосных фильтров. The aim of the invention is to reduce power consumption. This goal is achieved by the fact that in a known device containing a network transformer, the low-voltage windings of which are connected to the inputs of the first and second voltage filters of symmetrical components, the outputs of each of which are connected respectively to the inputs of the first and second narrow-band filters, the outputs of each of which are respectively connected to the first and the second inputs of the first balanced phase detector, the output of which is connected to the first input of the mixer, the output of which is connected to the input of the low-pass filter from, a local oscillator, including the third and fourth narrow-band filters, the outputs of each of which are respectively connected to the first and second inputs of the second balanced phase detector, the output of which is connected to the second input of the mixer, the transmitter, the first, second, third communication transformers, the first the second filters currents of symmetrical components, and the transmitter outputs are respectively connected through the primary windings of the first, second, third communication transformers to the low-voltage windings of the network transf rmator, the first conclusions of the secondary windings of the first, second, third communication transformers are combined, the second conclusions of each of them are respectively connected to the inputs of the first and second filters of the currents of symmetrical components, the outputs of each of which are respectively connected to the inputs of the third and fourth narrow-band filters.
На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства. The drawing shows a functional diagram of the proposed device.
Устройство содержит сетевой трансформатор 1, низковольтные обмотки которого подключены к входам первого 2 и второго 3 фильтров напряжения симметричных составляющих, выходы каждого из которых подключены соответственно к входам первого 4 и второго 5 узкополосных фильтров, выходы каждого из которых соответственно подключены к первому и второму входам первого балансного фазового детектора 6, выход которого подключен к первому входу смесителя 7, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот 8, гетеродин 9, включающий третий 12 и четвертый 13 узкополосные фильтры, выходы каждого из которых соответственно подсоединены к первым и вторым входам второго балансного фазового детектора 14, выход которого подключен ко второму входу смесителя 7, передатчик 15, первый 16, второй 17, третий 18 трансформаторы связи, первый 10, второй 11 фильтры токов симметричных составляющих, причем выходы передатчика 15 соответственно подключены через первичные обмотки первого 16, второго 17, третьего 18 трансформаторов связи и низковольтным обмоткам сетевого трансформатора 1, первые выводы вторичных обмоток первого 16, второго 17, третьего 18 трансформаторов связи объединены, вторые выводы каждого из них соответственно подключены к входам первого 10 и второго 11 фильтров токов симметричных составляющих, выходы которых соответственно подключены к входам третьего 12 и четвертого 13 узкополосных фильтров. The device comprises a network transformer 1, the low-voltage windings of which are connected to the inputs of the first 2 and second 3 voltage filters of symmetrical components, the outputs of each of which are connected respectively to the inputs of the first 4 and second 5 narrow-band filters, the outputs of each of which are respectively connected to the first and second inputs of the first balanced phase detector 6, the output of which is connected to the first input of the mixer 7, the output of which is connected to the input of the low-pass filter 8, local oscillator 9, including the third 12 and fourth 13 th narrow-band filters, the outputs of each of which are respectively connected to the first and second inputs of the second balanced phase detector 14, the output of which is connected to the second input of the mixer 7, transmitter 15, first 16, second 17, third 18, communication transformers, first 10, second 11 filters of currents of symmetrical components, and the outputs of the transmitter 15 are respectively connected through the primary windings of the first 16, second 17, third 18 communication transformers and low-voltage windings of the network transformer 1, the first conclusions of the secondary windings the first 16, second 17, third 18 communication transformers are combined, the second terminals of each of them are respectively connected to the inputs of the first 10 and second 11 current filters of the symmetrical components, the outputs of which are respectively connected to the inputs of the third 12 and fourth 13 narrow-band filters.
Работает устройство следующим образом: на низковольтных обмотках сетевого трансформатора 1 образуются напряжение сигнала обратной последовательности U2(f1) на частоте f1 и напряжение прямой последовательности U1(f2) на частоте f2, причем f1-f2 2F. Первый фильтр симметричных составляющих обратной последовательности 2 настроен на частоту f1, второй фильтр симметричных составляющих прямой последовательности 3 настроен на частоту f2. С выходов первого и второго фильтров симметричных составляющих 2 и 3 напряжения поступают на входы первого и второго узкополосных фильтров 4 и 5.The device operates as follows: on the low-voltage windings of the network transformer 1, the voltage of the negative sequence signal U 2 (f 1 ) at the frequency f 1 and the voltage of the direct sequence U 1 (f 2 ) at the frequency f 2 are formed , and f 1 -f 2 2F. The first filter of the symmetric components of the reverse sequence 2 is tuned to the frequency f 1 , the second filter of the symmetric components of the direct sequence 3 is tuned to the frequency f 2 . From the outputs of the first and second filters of symmetrical components 2 and 3, the voltages go to the inputs of the first and second narrow-band filters 4 and 5.
Полосы пропускания этих фильтров выбираются из условия Δ F≅F Гц. Это необходимо для того, чтобы в полосу пропускания фильтра попадало бы не более одной гармонической составляющей промышленной частоты, являющейся для приема сигналов помехой. С выходов первого и второго узкополосных фильтров 4 и 5 напряжения частот f1 и f2 подаются на входы первого балансного фазового детектора 6.The passbands of these filters are selected from the condition Δ F≅F Hz. This is necessary so that no more than one harmonic component of the industrial frequency falls into the filter passband, which is an interference for signal reception. From the outputs of the first and second narrow-band filters 4 and 5, voltage frequencies f 1 and f 2 are applied to the inputs of the first balanced phase detector 6.
Пусть с выхода первого узкополосного фильтра 4 имеем напряжение сигнала
U1(t) Um1 cos˙ (ω1t+φ1) (1)
C выхода второго узкополосного фильтра 5 имеем напряжение сигнала
U2(t) Um2 cos˙ (ω2t+φ2) (2) где φ1=φ2 (3)
Это следует из принципа работы передатчика пассивно-активного типа, который установлен на контролируемом пункте.Let the output voltage of the first narrow-band filter 4 have the signal voltage
U 1 (t) U m1 cos˙ (ω 1 t + φ 1 ) (1)
From the output of the second narrow-band filter 5 we have a signal voltage
U 2 (t) U m2 cos˙ (ω 2 t + φ 2 ) (2) where φ 1 = φ 2 (3)
This follows from the principle of operation of a passive-active type transmitter, which is installed at a controlled point.
В связи с тем, что источником питания таких передатчиков является трехфазная электрическая сеть, частота напряжения которой равна F, в линии образуется напряжение сигнала двух частот f1 и f2, разнесенных между собой на величину Ω2π2F Гц, т.е. образуются биения. Фазное напряжение равно
U4(t)=Ucost + -Ucost + =2UmcosΩtsinωot
Um действующее значение напряжений биений, которое покажет обычный прибор переменного напряжения, равное половине максимума огибающей биений. Причем выполняется условие
U1= U2 , где U1 и U2 действующие значения напряжений сигналов согласно (1) и (2).Due to the fact that the power source of such transmitters is a three-phase electric network, the voltage frequency of which is F, a signal voltage of two frequencies f 1 and f 2 is generated in the line, separated by an amount of Ω2π2F Hz, i.e. beats form. Phase voltage equals
U 4 (t) = U cos t + -U cos t + = 2U m cosΩtsinω o t
U m is the effective value of the beating stresses, which will be shown by a conventional device of alternating voltage, equal to half the maximum of the envelope of the beats. Moreover, the condition
U 1 = U 2 , where U 1 and U 2 are the actual voltage values of the signals according to (1) and (2).
При t 0. Передатчик в пункте передачи на КП (не показан) не работает. В пункте приема отсутствуют напряжения сигналов U1(t) и U2(t), описываемые выражениями (1) и (2).At t 0. The transmitter at the transmission point to the gearbox (not shown) does not work. At the receiving point there are no voltage signals U 1 (t) and U 2 (t) described by expressions (1) and (2).
При t > 0. Передатчик в пункте передачи начинает работать. В пункте приема появляются напряжения U1(t) и U2(t).When t> 0. The transmitter at the point of transmission starts to work. At the receiving point, voltages U 1 (t) and U 2 (t) appear.
Напряжения сигнала U1(t) и U2(t) подаются на первый и второй входы первого балансного фазового детектора 6, с выхода которого напряжение сигнала Uc(t) подается на первый вход смесителя 7, причем
Uc(t) cosφc, (4) где Um1, Um2 амплитудные значения напряжений сигнала на входах первого балансного фазового детектора 6; Kд коэффициент передачи амплитудного детектора.The signal voltage U 1 (t) and U 2 (t) are supplied to the first and second inputs of the first balanced phase detector 6, from the output of which the signal voltage U c (t) is supplied to the first input of the mixer 7, and
U c (t) cosφ c , (4) where U m1 , U m2 are the amplitude values of the signal voltages at the inputs of the first balanced phase detector 6; K d the gain of the amplitude detector.
φc=(ω1-ω2)+φ1-φ2 (5) где
(6) Причем выполняется условие
f1 fc F
f2 fc + F, (7) где fc частота коммутации ключа передатчика, установленного в пункте передачи на КП; F частота промышленного напряжения.φ c = (ω 1 -ω 2 ) + φ 1 -φ 2 (5) where
(6) Moreover, the condition
f 1 f c F
f 2 f c + F, (7) where f c is the switching frequency of the transmitter key installed at the transmission point to the CP; F frequency of industrial voltage.
С учетом выражений (3) и (6) выражение (5) примет вид
φc=2π(f1-f2)+φ1-φ2=-Ωt (8) где Ω=2π fcF; f1-f2 -2F т.е. равна удвоенному значению круговой частоты промышленного напряжения.Taking into account expressions (3) and (6), expression (5) takes the form
φ c = 2π (f 1 -f 2 ) + φ 1 -φ 2 = -Ωt (8) where Ω = 2π f c F; f 1 -f 2 -2F i.e. equal to twice the value of the circular frequency of the industrial voltage.
С учетом (7) выражение (4) примет вид:
Uc(t) Ac˙ cosΩ t, (9) где Ac
Напряжение сигнала Uc(t) поступает на первый вход смесителя 7.Taking into account (7), expression (4) takes the form:
U c (t) A c ˙ cosΩ t, (9) where A c
The signal voltage U c (t) is supplied to the first input of the mixer 7.
Напряжение гетеродина 9, которое поступает на второй вход смесителя 7, образуется следующим образом. The voltage of the local oscillator 9, which is supplied to the second input of the mixer 7, is formed as follows.
При работе передатчика 15 через первичные обмотки первого 16, второго 17, третьего 18 трансформаторов связи протекают токи обратной последовательности I1(f3) на частоте f3 и прямой последовательности I2(f4) на частоте f4. Эти токи трансформируются через вторичные обмотки трансформаторов связи 16, 17, 18 и поступают на входы первого 10 и второго 11 фильтров токов, симметричных составляющих соответственно обратной и прямой последовательностей. Первый фильтр тока симметричных составляющих 10 настроен на частоту f3, второй на частоту f4. С выходов первого и второго фильтров токов симметричных составляющих 10 и 11 напряжения поступают на входы третьего и четвертого узкополосных фильтров 12 и 13. Полосы пропускания этих фильтров выбираются из условия ΔF≅ F. Это необходимо для того, чтобы в полосу пропускания фильтра попадало бы не более одной гармонической составляющей промышленной частоты F, являющейся для приема сигналов помехой. С выхода узкополосных фильтров 12 и 13 напряжения частот f3 и f4 подаются на первый и второй входы второго балансного фазового детектора 14.When the transmitter 15 is operating, primary currents I 1 (f 3 ) at a frequency f 3 and a direct sequence I 2 (f 4 ) at a frequency f 4 flow through the primary windings of the first 16, second 17, third 18 communication transformers. These currents are transformed through the secondary windings of communication transformers 16, 17, 18 and fed to the inputs of the first 10 and second 11 current filters, symmetrical components of the reverse and forward sequences, respectively. The first current filter of the symmetrical components 10 is tuned to a frequency f 3 , the second to a frequency f 4 . From the outputs of the first and second filters, the currents of symmetrical components 10 and 11 supply voltage to the inputs of the third and fourth narrow-band filters 12 and 13. The pass bands of these filters are selected from the condition ΔF≅ F. This is necessary so that no more than one harmonic component of the industrial frequency F, which is an interference signal. From the output of narrow-band filters 12 and 13, voltage frequencies f 3 and f 4 are supplied to the first and second inputs of the second balanced phase detector 14.
Пусть с выхода третьего узкополосного фильтра 12 имеем напряжение
U1(г)(t) Um1(г)cos[ω1( г )t+φ1( г )] (10)
C выхода четвертого узкополосного фильтра 13 имеем напряжение
U2(г)(t) Um2(г)cos[ω2( г )t+φ2( г )] (11)
По аналогам с (3) имеем
φ1(г)=φ2(г) (12)
Напряжения U1(г) и U2(г) поступают на первый и второй входы второго балансного фазового детектора 14, с выхода которого напряжение гетеродина 9 Uг(t) поступает на второй вход смесителя 7, причем
Uг(t) cosφг, (13) где Um1(г); Um2(г) амплитудные значения напряжений на входах второго балансного фазового детектора 14.Let the output of the third narrow-band filter 12 have a voltage
U 1 (g) (t) U m1 (g) cos [ω 1 (g) t + φ 1 (g)] (10)
From the output of the fourth narrow-band filter 13 we have a voltage
U 2 (g) (t) U m2 (g) cos [ω 2 (g) t + φ 2 (g)] (11)
By analogs with (3), we have
φ 1 (g) = φ 2 (g) (12)
Voltages U 1 (g) and U 2 (g) are supplied to the first and second inputs of the second balanced phase detector 14, from the output of which the local oscillator voltage 9 U g (t) is supplied to the second input of the mixer 7, and
U g (t) cosφ g , (13) where U m1 (g); U m2 (g) the amplitude values of the voltages at the inputs of the second balanced phase detector 14.
φг=(ω3-ω4)t+φ1( г )-φ2( г ) (14) где
(15)
При этом выполняется условие
f3 fг-F; f4 fг+F где fг частота коммутации ключа передатчика 15.φ g = (ω 3 -ω 4 ) t + φ 1 (g) -φ 2 (g) (14) where
(fifteen)
In this case, the condition
f 3 f g -F; f 4 f g + F where f g the switching frequency of the transmitter key 15.
С учетом выражений (12) и (15) выражение (14) примет вид
φг=2π(f3-f4)t+φ1( г )-φ2( г )=-Ωt (16) где Ω=2π˙ 2F f3-f4 -2F
С учетом (16) выражение (13) примет вид:
Uг(t) Aг ˙cosΩ t (17) где Aг
Напряжение гетеродина согласно (13) поступает на второй вход смесителя 7.Taking into account expressions (12) and (15), expression (14) takes the form
φ g = 2π (f 3 -f 4 ) t + φ 1 (g) -φ 2 (g) = - Ωt (16) where Ω = 2π˙ 2F f 3 -f 4 -2F
In view of (16), expression (13) takes the form:
U g (t) A g ˙cosΩ t (17) where A g
The local oscillator voltage according to (13) is supplied to the second input of the mixer 7.
Из анализа выражений (9) и (17) следует важный вывод, что напряжение на выходе балансного фазового детектора не имеет составляющих частот f1, f2,f3 и f4, поэтому на первый и второй входы смесителя 7 подаются два напряжения с равными частотами и фазами.From the analysis of expressions (9) and (17), an important conclusion follows that the voltage at the output of the balanced phase detector does not have frequency components f 1 , f 2 , f 3 and f 4 , therefore, two voltages are supplied to the first and second inputs of mixer 7 with equal frequencies and phases.
Напряжение на выходе смесителя Ucм(t) (умножителя) будет равно
Uсм(t)= AcSocosΩt + cos2Ωt + (18) где m < 1 постоянный коэффициент, зависящий от амплитуды гетеродина; So крутизна характеристики нелинейного элемента умножителя 7.The voltage at the output of the mixer U cm (t) (multiplier) will be equal to
U cm (t) = A c S o cosΩt + cos2Ωt + (18) where m <1 is a constant coefficient depending on the amplitude of the local oscillator; S o the steepness of the characteristics of the nonlinear element of the multiplier 7.
Анализ выражения (18) показывает, что первый и второй члены являются напряжениями, имеющими частоты Ω и 2Ω Последний член является постоянным напряжением
Uo (19)
Для выделения постоянного напряжения Uo напряжение с выхода смесителя 7 поступает на фильтр нижних частот 8, который отфильтровывает напряжения с частотами Ω и 2 ΩAn analysis of expression (18) shows that the first and second terms are voltages having frequencies Ω and 2Ω; The last term is a constant voltage
U o (19)
To select a constant voltage U o, the voltage from the output of the mixer 7 is supplied to a low-pass filter 8, which filters out voltages with frequencies Ω and 2 Ω
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4912234 RU2039412C1 (en) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | Device for receiving signals in three-phase supply line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4912234 RU2039412C1 (en) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | Device for receiving signals in three-phase supply line |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2039412C1 true RU2039412C1 (en) | 1995-07-09 |
Family
ID=21561048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4912234 RU2039412C1 (en) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | Device for receiving signals in three-phase supply line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2039412C1 (en) |
-
1991
- 1991-01-30 RU SU4912234 patent/RU2039412C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1591735, кл. H 04B 3/54, 1988. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR840005001A (en) | Piezoelectric Alternator for Television Display Systems | |
US4230956A (en) | Doubly balanced mixer with optimized dynamic range | |
RU2039412C1 (en) | Device for receiving signals in three-phase supply line | |
SU881996A1 (en) | Method of pulse-width modulation for dc-to-ac converters | |
EP0607714B1 (en) | Multiple stage frequency modulated circuit | |
US5585716A (en) | Multiple stage frequency modulated circuit | |
JPS5575359A (en) | Phase control unit | |
RU2061256C1 (en) | Device for receiving and transmission of signals through wires of three-phase electric power transmission line | |
US2917713A (en) | Frequency control system | |
US3992674A (en) | Balanced dual output mixer circuit | |
SU1443103A1 (en) | D.c. to quasi-sine a.c. converter | |
SU1651336A1 (en) | Device for phase-comparison carrier-current relay protection of transmission lines | |
RU2156543C1 (en) | Method for receiving and transmitting signals in three-phase power supply network | |
US4489430A (en) | FM Stereo demodulation circuit | |
RU2116695C1 (en) | Method for signal transmission and synchronous reception in three-phase power supply line | |
RU2071178C1 (en) | Method for transmission and receiving signals in three- phase electric line and device for its implementation | |
RU2212760C2 (en) | Signal transmitting and receiving system using three-phase power mains | |
SU1171812A1 (en) | Relay operational amplifier | |
RU2214052C2 (en) | Method for transmitting and receiving signals using three-phase power line | |
SU748620A1 (en) | Device for automatic adjusting of compensation for capacitive current of single-phase earthing in ac electric mains | |
RU2161371C1 (en) | Signal transmitting and receiving system for three- phase supply mains | |
CA1180391A (en) | Frequency conversion circuit | |
SU924588A1 (en) | Measuring converter with galvanic separation of circuits | |
SU964904A1 (en) | Method and apparatus for converting and stabilizing ac voltage | |
RU2161334C1 (en) | Device to transmit and receive signals in three-phase electrical network |