SE439221B - Krets for utfiltrering av symmetriska komponenter i ett trefassystem - Google Patents

Description

.,enoo745-5 10 20 25 30 35 2 Grundutförandet av kretsen skull vara samma för positiva, negativa och nollflekyenskomponenter, så att kr~ts~' anordningvn Iämpar sig för massproduktion.

Detta uppnås i enlighet med uppfinningen genom be- aktande av de grundläggande ekvationerna för utfiltrering av symmetriska komponenter i ett osymmetriskt trefassystem.

Dessa ekvationer är: [1 = IIR = (R+aS+a2T)/3 I, = 1,? = (R+a2s+aT>/3 I0 = JOR = (R+S+T)/3 _. , 0 _. o där a= 1-eJl2U ; az = 1-elzuo respektive a=-1-e_j6uo ; ag =-1-ejßoo ' Denna relation gör det möjligt att realisera 1200- fnsskiftaru med 600-fasskiftare som använder inverterade s .ignd .l cr .

Följnklligen föreligger . 0 ,.O 'lik = (R-se'36° - Telbu )/3 ' . o . o :QR = (R-seïfio - Te"36Û )/se IUR = (R+S+T)/3 och för resterande faser i det symmetriska trefassystemet gäller: 115 = I1R -a ; I1T =I1R -a' och 2 [QS = IZR -a ; I2T =I2R -a samt Ins = lot = IOR' _Dv ursprungliga storhetnrnn i det onymmetriska tre- fassystomet uttryckes i symmetriska komponenter på följande sätt. u r-fl + i-i + l-1 R 10 15 20 25 30 35 80Û0745"3 3 Vanligen kan varje symmetrisk komponent skiftas med en tilläggsvinkel po, som analytiskt kan uttryckas på följande sätt. __ _iø Il - I1R e o _ _ _ in I2 - IZR e 0 __ e,jø I0 - IÛR e o 'varvid po =p1 + 02.

Här utgör nu den integreringsskiftning som föror- sakas av störningselimineringen i differentieringssteget (93), varvid pl utgör den grundläggande skiftningen.

Förverkligandet av de till grund för uppfinningen liggande problemen sker genom de särdrag som utmärker upp- finningen och som anges i den kännetecknande delen av det efterföljande patentkravet 1.

Härigenom uppnås följande fördelar relativt tidigare känd teknik: ' a) Ur teknisk synpunkt är det mycket enklare att ta fram en krets för generering av symmetriska komponenter med aktiva komponenter än med passiva komponenter. Därigenom undvikes icke önskvärda induktanser.

D) Kretsanordningen enligt uppfinningen är ej utrymmes- krävande. c) Några summerar- och inverteringsomvandlare erfordras ej. d) Uppnåendet av erforderlig precision är väsentligt enkla- re än med kretsar som utnyttjar induktanser. e) Kretsanordningen enligt uppfinningen lämpar sig väl för tryckta kretsar och för hybridteknik. f) Effektförbrukningen är låg och ingångarna kan utföras som högohmiga små mätomvandlare. _ g) Den grundläggande kretsen för kretsanordningen enligt uppfinningen är densamma för positiva, negativa och noll- sekvenskomponenter, varigenom kretsanordningen lämpar sig för massproduktion, vilket även resulterar i lägre pro- duktionskostnader.

Pöredragna utföringsformer Uppfinningen kommer nedan att beskrivas mer i detalj i samband med bifogade ritningar, där sooofms-s 10 15 20 25 30 35 f! fig. 1 visar en krets för utfiltreríng av den sym- metriska positiva sekvenskomponenten I, enligt fig. 2 visar en.krets för utfiltrering av den sym- metriska negativa sekvenskomponenten Iz enligt uppfinningen, fig. 3 visar en krets för utfiltrering av den sym- metriska nollsekvenskomponenten IÛ enligt uppfinningen, fig. U visar en utföringsform av en krets för ut- filtrering av de symmetriska positiva och negativa sekvens- komponenterna enligt uppfinningen, i fig. 5 visar en förenklad utföringsform av kretsen, för generering av den symmetriska nollsekvenskomponenten I enligt uppfinningen, d fig. 6 visar vektordiagram i ett komplext plan, 0 där planet är stillastående medan vektorerna roterar i riktningen É och där de ingående delfigurerna visar: överst till vänster: det osymmetriska systemet R, S, T som representerar uppmätta insignalvärden, överst till höger: rotationsfaktorn a som vrider enhets- vektorn 1200 i eftersläpningsriktningen, nederst till vänster: den symmetriska positiva komponenten, nederst i mitten: den symmetriska negativa komponenten och nederst till höger: den symmetriska nollkomponenten samt fig. 7 visar känd teknik, varvid figurens övre del visar ett kretsschema för utfiltrering och avkänning av en symmetrisk negativ sekvenskomponent medan dess nedre del visar kretsens funktion i form av två visardiagram.

De ovan beskrivna grundläggande ekvationerna åter- ges i geometrisk form i fig. 6. I denna figur visas sålunda i ett komplext plan förbindelsen mellan insignalvärdena R, S och T och spänningen på kretsens utgång 9 enligt uppfin- ningen. De i fig. 6 givna hänvisningsbeteckningarna avser följande: x = verklig axel mot vilken vektorerna projiceras för er- hållande av momentanvärden för de olika storheterna. imaginär axel. den första fasen av det under observation stående tre- fassystemeL (insignalvärde). uppfinningen,_ çfl 10 20 25 30 35 8000745-3. den andra fasen av det under observation stående tre- 3 = fassystemel (insignalvärde).

T = den tredje fasen av det under observation stående tre- fassystemel (insignalvärde).

I1R= den första fasen av den positiva sekvensen.

Iis: den andra fasen av den positiva sekvensen.

I1T= den tredje fasen av den positiva sekvensen.

I2R~ den första fasen av den negativa sekvcnsen. l2S= den andra fasen av den negativa sekvensenf IqT= den tredje fasen av den negatiav sekvensen.

Igà= den första fasen av nollsekvensen.

I0S= den andra fasen av nollsekvensen.

IÛT= den tredje fasen av nollsekvensen. a= 1200 fasskiftsfaktorn. j= /31. e= grundvärdet för en polär uppteckning av vektorerna. p1= basskiftvärde för fasskiftarna h, 15 och 16, utsignal- spänningens eftersläpning relativt insignnlspänningen för fasskiftaren R för pl. p2= faseftersläpningen mellan utsignalspänningen och insig- nalspänningen för en vinkel p2=p1+6UO hos fasskiftaren 5 ' , p3= faseftersläpningen mellan utsignalspänníngen och in- signalspänningen för en vinkel p3=p1-600. pu= faseffersläppningen mellan negativ utsignalspänning pâ utgången 9 och spänningen på ingång R. po= fasskiftning mellan de utfiltrerade symmetriska kompo- nenterna I1, I2 ooh I3 och den första fasen för mot- svarande teoretiska symmetriska komponent I1R, IZR resp V l0R' c riktningen för vektorrotation i ett stillastående komplext plan.

Den symmetriska komponenten av den positiva fas- sekvensen utfiltreras såsom framgår av fig. 1 på så sätt att RST-komponenterna i det ursprungliga osymmetriska trefas- systemet leds via mätomvandlarna 1, 2, 3 och fasskiftarna H, 5, 6 till summeringspunkten 10. Denna signal leds vidare via den linjära förstärkaren 8 och fasskiftaren 7 till ut- soou745f5 in 10 15 20 30 6 gången 9, på vilken efterfragad symmetriska komponent av den positiva fassekvensen erhålles. _ _ Den symmetriska komponenten av den negativa fas- sekvensen utfiltreras på så sätt att i jämförelse med fig. 1 så sker en växling av de uppmätta insignalstorheterna S och T såsom framgår av fig. 2 eller genom att fasskiftarna 5 och 6 i kretsen enligt fig. 1 bryter plats. Fasskiftaren H ger en grundskiftning p1=0° medan fasskiftaren 5 medför en skiftning som är lika med 600, så att det föreligger en relation p2=p1+60o mellan in- och utsígnalerna. Även fas- skiftaren 6 ger en skiftning som är lika med 600. Relationen mellan in- och utsignalspänningarna är därvid p3=p1-600.

Fasskiftaren 7 är en integreringsfasskiftare vars skiftning -uppgår till @u=o° till 9o°.

Den symmetriska komponenten av nollsekvenssystemet utfiltreras på så sätt att insignalvärdena R, S, T enligt fig. 3 inmatas på tre fasskíftare H, 15 och 16, varvid fas- skiftarna 15, 16 är lika med fasskiftaren H. Fasskiftarnas H, 15, 16 utsignaler leds till summerarpunkten 10. Dess- utom matas signalen till den linjära förstärkaren 8 och fas- skiftaren 7. Den inverterade och den symmetriska nollse- kvenskomponenten I0, som skiftats med_grundskiftvärdet, er- hålles mellan utgången 9 och den gemensamma signalpunkten 11.

Fasskifturen U, vars insignalklämmor har betecknats med H1 och H3 och utsignalklämmor med H2 och UH, kan redu- ceras från en fyrpol till en dipol. Dcn íntegrerande fas- skiftaren 7 kan reduceras till en resistor 71. Detta åskåd- liggöra 1 fig. u och 5.

Claims (5)

(II 10 20 25 30 8000745-3 7 PATENTKRAV

1. Krets för utfiltrer ng av symmelriska komponenter i ett trefas ystem för generering av åtminstone en sym- metrisk positiv sekvenskomponent (I1), k ä n n e t e c k- n a d av att«1U'första till kretsen fört ingângsvärde (R) är inmatníngsbart på en fasskiftare (H) medan trefassyste- mets båda övriga ingångsvärden (S, T) inverterade är inmat- ningsbara på vardera en fasskiftarc (5 resp. 6), varvid fasskiftarnas (U, 5, 6) utgångar är förbundna med en sum- merarpunkt (10) som i sin tur är kopplad till en inverte- rande ingång på en linjär förstärkare (8) och till en kläm- ma på en integrerande fasskiftare (7), vars andra klämma är kopplad till förstärkarens (8) utgång och till kretsens utgång (9), så att den symmetriska positiva sekvenskompo- nenten (Il) erhålles mellan kretsutgängen (9) och en gemen- sam signalpunkt (11), vilken gemensamma signalpunkt (11) är ansluten till den linjära förstärkarens (8) icke~inver- 6).

2. Kreta enligt patentkravet 1 och avsedd för jämväl terande ingång och till fasskiftarna (H, 5, en generering av en symmetrisk negativ sekvenskomponent, k ä n n e t e c k n a d av att de båda övriga ingångs- värdena (S, T) är omkastade.

3. Krets enligt patentkravet 1 och avsedd för jämväl en generering av en symmetrisk negativ sckvenskomponent, k ä n n e t e c k n a d av att fasskiftarna (5, 6) för de båda övriga ingångsvärdena (S, T) är korsmatade.

H. Krets enligt patentkravet 1, 2 eller 3 och avsedd för jämväl en generering av en symmetrisk nollsekvens- av att fasskift- komponent (IQ), k ä n n e t e c k n a d arna (H, 15, 16) uppvisar samma inbördes fasskiftning.

5. Krets enligt något av föregående patentkrav, k n a d (H) för nämnda första ingångsvärde (R) är en dipol, var- k ä n n e t e c av att åtminstone fasskiftaren vid ingångsklämman (H1) är förbunden med utgångsklämman (H2) via en resistor medan de övriga tidigare in- och ut- gångßklämwwïflfflå, NH) är direkt förbundna med varandra, samt av att den integrerande fasskiftaren (7) är en resistor (71).