SU1250990A1 - Способ индикации вращающегос электрического пол - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности индикации и упрощение способа. В исследуемое эл. поле вводитс  электропровод ща  сфера с размещенным на ней трехкоорди- натным датчиком 1. Затем сравниваютс  выходные сигналы датчика 1 между собой с помощью переключател  2, усилителей 3 и 4 и фазового детектора 5. По результату их сравнени  определ етс  характер пол риза1щи эл. пол . Сравнение выходных сигналов датчика 1 осуществл етс  по фазовому сдвигу между одним из сигналов и двум  другими. При отличии хот  бы одного из фазовых сдвигов от о и 180 измерительньви прибором 6 индицируетс  врад1акицеес  т.е. эллиптически пол ризованное эл. поле . При равенстве фазовых сдвигов О или 180 индицируетс  линейно пол ризованное эл. поле. 4 ил. 9 (Л с

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  индикации вращающегос  электрического пол  (ВЭП) промьшшенной частоты на подстанци х и открытых распреде- лктельнцх устройствах (ОРУ).

Цель изобретени  - пот.1шение точности индикации и упрощени  способа .

На фиг. 1 изображена структурна  схема, реализуюв а  предложенный способ индикации; иа фиг. 2 - схема ориентации электропровод щей сферы с преобразовател ми в пульсирующем поле;; на фиг, 3 - схема пространст- венной ориентации датчика относительно эллиптически пол ризованного электрического пол ; на фиг. 4 - схема, по сн юща  формирование эллипса из двух гармонически измен ю- щихс  ортогональных функций.

Способ индикации вращакжцегос  электрического пол , заключающийс  в том, что в исследуемое электричес

кое поле ввод т электропровод щую

сферу с размещенным на ней трехкоор- динатным датчиком, сравнивают выходные сигналы датчика между собой и по результату их сравнени  определ ют характер пол ризации электри- веского пол , сравнение выходных сигналов трехкоординатного датчика осуществл ют по фазовому сдвигу между одним из них и двум  другими. При отличии хот  бы одного из фазовых сдвигов от о и 180 индицируют вращающеес  электрическое поле. При внесении электропровод щей сферы в пульсирующее электрическое поле (НЭП) на двух ее половинах, ориенти- рованных перпендикул рно направлению ПЭП, индицируютс  зар ды противоположной пол рности, как показано на фиг. 2. Пространственное распределение зар дов на поверхности элект ропровод щей сферы при неизменной ее ориентации остаетс  посто нньм. Напр жение сигнала на выходе любого преобразовател  датчика (напримерр А на фиг. 1), ориентированного под углом fn по направлению к вектору синусоидального измен ющейс  напр женности электрического пол 

и kE coscf kE stnotcos fB, ( где k - коэффициент пропорциональ-

ности;

Е - мгновенное значение напр женности ПЭП«

При сравнений фазовых сдвигов между сигналами Uj, и U (Atffte), ид и Uf (u(fj,f) возможны следующие случаи.

Пара преобразователей, выходные сигналы которых сравниваютс , может быть расположена в части электропровод щей сферы, где индицированные зар ды имеют одинаковую пол рность (преобразователи А и В на фиг. 1): У Tf т if ( fв 2 2 в 2 В этом случае, как видно из уравнени  (1), выходные сигналы преобразователей отличаютс  только по амплитуде , фазовый сдвиг АЦ 0.

Пара преобразователей, выходные сигналы которых сравниваютс , может быть расположена в част х сферы, где индицированные зар ды имеют противоположную пол рность (преобр зователи А и С на фиг. 1): tfA т;

lfe I или Cf« |; . В этом

случае, как видно из (1), выходные сигналы преобразователей имеют противоположную пол рность, т.е. фазо- вый сдвиг асудс 180°.

Обе пары сравниваемых преобразователей могут быть расположены в части сферы, где индицированные за IT

р ды имеют одинаковый знак: Cf д j

(ft I или в fj

r

(fc $ j. в этом случае фазовый сдвиг

как следует из уравнени  (1), равен HyjDo;

Utffte Ч  с 0.

Таким образом, при исследовании пульсирующего электрического пол  с помощью предлагаемого способа фазовые сдвиги между выходнь&ет сигналами преобразователей А, В и С могут быть только О или 180.

При внесении электропровод щей сферы во вращающеес  электрическое поле лини  раздела полусфер с ин- дицированньа {и на них зар дами противоположной пол рности.начинает перемещатьс  по сфере с угловой частотой U вращени  пол . Это приводит к тому, что между выходньвчи сигналами преобразователей возникают дополнительные фазовые сдвиги по сравнению с тем случаем, когда поле не вращаетс .

Сдвиг фаз между сигналами

АЧ АВ

где Oft, О в долгота точек размещени  преобразователей А и В на сферической поверхности, отсчитываема  относительно направлени  большой полуоси эллипса в плоскости.пол ризации ВЭП.

Из уравнени  (2) видно, что фазовый сдвиг в зависимости от ориентации преобразователей измен етс  от минимального значени , когда оба преобразовател  лежат в одной плоскости большого круга сферы, перпендикул рной плоскости пол ризации ,мц О при вд QB, до максимального при Qft 0,Gg 90, когда ориентаци  преобразователей совмс хс

падает с направлением Е

При других значени х Q

и Е

мин

ft иО

фазовый сдвиг имеет значени , промежуточные между О и 90 ,

В том случае, когда в результате произвольной ориентации преобразователей в пространстве окажетс , что углы Gft Й6 и uVjie О, фазовый сдвиг г i ь Cf дс О, так как преобразователь расположен в плоскости, перпендикул рной плоскости размещени  преобразователей А, В и Ос ОдеТаким образом, использование дл  индикации вращающегос  ЭП двух фазовых сдвигов utf ив исключает в данном случае (при QH 0) ошибочную индикацию ВЭП как пульсиру - ющего.

Чтобы избежать такой ошибки индикации пол ризации пол  по результату измерени  лишь одного фазового сдвига (Д1|лв), необходимо дл  проверки дополнительно изменить ориентацию преобразователей, при которой бы Qg, и затем вновь определить фазовый сдвиг

На фиг. 1 изображены трехкоорди- натный датчик 1 с трем  преобразовател ми напр женности А, В и С, переключатель 2, усилители 3 и 4, фазовый детектор (ФД) 5, и измери-. тельный прибор 6,

Трехкоординатный датчик 1, состо щий из преобразователей трех компонент А, В и С, предназначен дл  пре

:

25

2509904

образовани  напр женности пол  в электрические сигнапы, пропорциональные соответствующим компонентам пол . Датчик выполнен в форме электропро- 5 вод щей сферы, на которой размещены во взаимно ортогональных координатных плоскост х три конденсаторных преобразовател . Верхней обкладкой каждого преобразовател   вл етс  О металлический шаровой сегмент, изолированный от корпуса сферы диэлектриком .

Выходы датчика соединены с двум  входами фазового детектора 5 через

5 переключатель 2 и усилители 3 и 4. Переключатель 2 служит дл  подключени  одного из выходов датчика (В или С) к входу усилител  3. Усилители 3 и 4 предназначены дл  увеличени 

20 уровй  выходных сигналов датчика, обеспечивающих нормальную работу ФД 5, который может быть реализован в виде синхронного выпр мител  по известной схеме последовательно соединенного ключа и нагрузочного сопротивлени . Выход усилител  3 соединен с входом переключател  2. При этом сигналы, поступающие на вход ФД 5 с выхода усилител  4, служат дл 

30 коммутации переключател  2, сигналы, поступающие на вход ФД 5 с выхода усилител  4, служат дл  коммутации переключател  2. Выходной сигнал фазового детектора 5 поступает на

35 вход измерительного прибора 6 типа магнитоэлектрического микроамперметра .

Способ осуществл етс  следующим

40 образом.

Датчик 1 внос т в исследуемое электрическое поле. Переключатель 2 устанавливают произвольно в однсм из положений, например В. Снимают от45 счет с прибора 6. Если он равен или близок к нулю ( переключают в положение С. Если при этом от- счет остаетс  равньм О или 180 , то электрическое поле  вл етс  пуль-

50 сирующим. В противном случае индицируют вращанзшеес  ЭП. При этом не требуетс  точного измерени  фазового сдвига. Достаточно обнаружить по стрелочному индикатору прибора 6,

55 что результат измерени  хот  бы при одном из положений переключател  2, находитс  в промежутке интервала 0-90.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ индикации ;вращающегос  электрического пол , заключающийс  в том, что в исследуемое поле вво- . д т электропровод щую сферу с размещенным на ней трехкоординатным датчиком , сравнивают выходные сигналы датчика между собой и по результатам их сравнени  определ ют харак- .тер пол ризации электрического пол , отличающийс  тем, что, с

   целью повышени  точности индикации и упрощени  способа, сравнени  выходных сигналов трехкоординатного датчика осуществл ют по фазовому сдвигу между одним и них и двум  другими и при отличии одного из фазовых сдвигов от о и 180 электрическое поле  вл етс  эллиптически пол ризованные, при равенстве фазовых сдвигов О или 180 - линайил. поп оизованным.

   fitff.4