SU120604A1 - Устройство дл измерени вектора активной и реактивной составл ющих переменных напр жений - Google Patents

Description

Предлагаемое устройство дл  1}.змерени  вектора активной и реактивной составл ющих переменных напр жений относитс  к нзвестному тину устройств того же целевого назиачени , содержащих два электронных с|)азочувствительных усилител , на входы которых подаетс  измер емое напр жение, и фазорегул тор, от обмоток которого подаютс  два посто нно сдвинутых между собой на 90° по фазе переменных напр жений , используемых в качестве управл ющих напр жений.

С целью автоматической установки этих управл ющих напр жений соответственно векторам активной и реактивной составл ющих измер емых напр жений, предлагаетс  в таком устройстве применить дополнительный фазочувствительный усилитель, на вход которого подаетс  напр жение, по фазе соответствующее реактивной составл ющей измер емого напр жени . В анодные цепи ламп этого дополнительного усилител  включаютс  подмагничивающие обмотки посто нного тока дифф эендиального магнитного усилител , на выходе которого включена обмотка возбуждени  электрического двигател , управл ющего поворотом подвижной системы фазорегул тора.

На чертеже показана принципиальна  электрическа  схема предлагаемого векторомерного устройства.

Измерительный орган этого устройства состоит из двух ламп (двойных триодов) t/7i и Ло. Анодные цепи этих ламп получают питание со стороны фазорегул тора Ф, обеспечивающего равенство анодных напр жений и C/aZ, посто нный СДВИГ по фазе между ними на 90° и одновременное регулирование фазы этих напр жений в самом щироком диапазоне.

В схеме дл  получени  двух напр жений, посто нно сдвинутых между собой по фазе на 90°, применен фазорегул тор Ф, состо щий из двух отдельных фазорегул торов по типу сельсинов, роторы которых жестко св заны между собой таким образом, чтобы трехфазные обмотки PI, PI, PZ, включенные в сеть переменного тока, и создающие вращающиес  магнитные пол , в пространстве между собой на 90°.

№ 120604- 2 -

При этом в статорной катушке одного сельсина наводнтс  э.д.с. Е„ и„ и в статорной катушке второго сельсина-э.д.с. ,, сдвинутые по фазе между собой на 90 С попоротом вала роторов на угол f соответственно мен ют фазу напр жени  6„1 и У„, на тот же

угол, но фазовый угол ,у между ннмп сох)ап етс  неизменным.

Направление вектора напр жени  Vд. ---- U V катушки К принимаетс  за положительное направление вещественной оси U, соответственно , иаправление Ь„., ; 6,,.,т катушки /ь прпиимаетс  за положительное направление оси .мнимых чисел.

Измер ема  векторна  э.тектрнческа  величн11ы (7g. подаетс  на сетки ламп Л и Л через трансфо|)матор Т так, что одно пз сеточпых напр жений совнадает по фазе с и,,., а другое имеет противоположную фазу.

Дл  измерени  составл юши.х вектора напр жени  . в виде его проекций {.„и С на вешественную и мнимую оси применены стрелочные магнитоэлектричее1Сие приборы, соответственно Г; и Гч, подключенные по схеме вольтметра непосредственно к анодным выводам каждый из лам //; и //2.

Вольтметр TI лампы Л| показывает напр жение .- Cos -f, равное разности падений напр женнй на равных анодных нагрузочных сопротивлени х R „, и / „., н пропорциональное проекции входного напр жени  (U) на веп1ественную ось заданной плоскости комплексного пере.менного (т. е. на направление вектора напр жени  катушки /Ci), а вольтметр Г лампы Лз показывает напр жение Gg kU - Sinf, равное разности надений иаир жений на равных нагрузочных сопротивлени х .,. и R „ и пропорциональное проекции входного напр жени  на мнимую ось той же самой плоскости комплексного переменного (т. е. на направление вектора напр жени  катушки Kz).

Дл  устранени  влн ни  на работу схе.мы неточного совпадени  параметров триодов служат перемепиые сопротивлени  Ri и RzПри повороте вала фазорегул тора Ф на некоторый угол, на тот же угол поворачиваютс  оси плоскости комплексного переменного н измеи ютс  проекции на веществе1П1у1О и мнимую оси вектора напр жени  . , которые указываютс  стрелочными вольтметрами Ti и АТаким образом, эти вольтметры, наход шиес  в цеп х ламп Л| и Л2, показывают проекции измер емого вектора входного напр жени  на оси плоскости комплексного пере.менного, определ емые положением роторов фазорегул тора.

Это свойство измерительного органа векторомерного устройства- давать две составл юп1,ие на ос х плоскости комплексного переменного в виде выходных разностей потенциалов (С„ и Uд используетс  дл  управлени  приводом фазорегул тора Ф, т. е. дл  осуш,ествлени  схемы обратной св зи.

Дл  этого в устройство введены дополнительный фазочувствительный усилитель, дифференциальный магнитный усилитель и электродвигатель . Управл юш,а  об.мотка УД двухфазного асинхронного двигател  Д включена в обилую цень двух образующих дифференциальный усилитель одинаковых магнитных усилителей МУ и Л1У2. По этой цепи течет ток, равный разности токов первого и второго магнитных усилителей , что достигаетс  соответствующим включением обмоток трансформатора TZ, служащего дл  питани  этого узла схемы.

По управл ющей об.мотке I Wy магнитного усилител  МУ1 течет ток My одного анода, а по управл ющей обмотке магнитного усилител  Л1У2-ток 2/// второго анода двойного триода Лз, который вырабатывает на своем выходе разность потенциалов, пропорциональную мнимой составл ющей (так же, как и лампа Ло)При отсутствии на входе векторомерного устройства с обратной св зью исследуемого напр жени  (Од.}, токи lit/, lly в управл ющих обмотках Wy, 2Wy магнитных усилителей Л1У1, Л1У2 равны, и магнитные пол , создаваемые ими, совпадают по направлению с пол ми обмоток обратной св зи IWoc, 2Woc.

При этом результирующие пол  обоих магпптпых усилителей одинаковы , и токи, посылаемые ими в управл ющую обмотку УД двигател  //, также равны, но противоположны по фазе, т. е. их сумма равна нулю. Вследствие этого ротор двигател  Д неподвижен.

При подаче на вход устройства исследуемого напр жени  нарущаетс  равенство управл ющих токов (l/y 2/г/), а следовательно, и результирующ .нх магнитных полей усилителей МУ1, МУ2, что влечет за собой по вление в управл ющей обмотке УД двигател  Д тока, фаза которого совпадает с фазой тока того магнитного усилител , у которого он больше.

Вследствие изложенного ротор двигател  Д приходит во вращение и поворачивает через редуктор вал фазорегул тора (и вместе с ни.м его выходные напр жени  и Uд, определ ющие направлени  осей плоскости комплексного переменного) до тех пор, пока не зстановитс  равенство токов ) управл ющих обмоток 1 Х-у и 2Wy магнитных усилителей МУ1 и уИУ2. Это равнозначно обращению в нуль выходной разности потенциала мнимой составл ющей, вырабатываемой лампой Л, (и лампой Ло), что  вл етс  условием совиадени  по фазе вектора с осью вещественных чисел, направление которой определ ет вектор напр жени  С„, . При этом угол поворота вала фазорегул тора, отсчитанный по его щкале, будет равен углу

и вольтметр Г; лампы /7| покажет

/,,,-Cos О /е6„, т. е. модуль исследуемой векторной электрической величины.

При из.менении знака разности токов управл ющих обмоток магнитных усилителей (//г/ 5/г/илн 1/ 2/у)измен етс  фаза тока в обл отке УД двигател  Д на 180°, а следовательно, и направление его вращени .

Предмет изобретени 

1.Устройство дл  измерени  вектора активной и реактивной составл ющих переменных напр жений с помощью двух электронных фазочувствительных усилителей, на входы которых подаетс  измер емое напр жение , а в качестве управл ющих напр жений использованы два посто нно сдвинутых между собой на 90° по фазе переменного напр жени , подаваемого от обмоток фазорегул тора, отличающеес  тем, что, с целью автоматической установки обоих управл ющих напр жений соответственно векторам активной и реактивной составл ющих измер емых напр жений, применен дополнительный фазочувствительный уси.титель, на вход которого подаетс  напр жение, по фазе соответствующее реактивной составл ющей измер емого напр жени , а в анодные цепи его ламп включены подмагничивающие обмотки посто нного тока дифференциального магнитного усилител , на выходе которого включена обмотка возбуждени  электрического двигател , управл ющего поворотом подвижной системы фазорегул тора2 .В устройстве по п. 1 применение двух отдельных фазорегул торов , например, по типу сельсинов, роторы которых жестко св заны между собой таким образом, чтобы снимаемые с них переменные на .пр жени  были посто нно смещены между собой по фазе на 90°.

№ 120604

c a/-ctg