SU134328A1

SU134328A1 - Industrial Frequency Voltage Harmonic Analyzer

Info

Publication number: SU134328A1
Application number: SU654300A
Authority: SU
Inventors: П.П. Орнатский; Ю.А. Скрипник; Е.С. Толмачев
Original assignee: П.П. Орнатский; Ю.А. Скрипник; Е.С. Толмачев
Priority date: 1960-02-09
Filing date: 1960-02-09
Publication date: 1960-11-30

Description

Насто щее изобретение относитс к анализаторам гармоник напр жени промышленной частоты, содержащим избирательный фазонечувствительный нуль-индикатор, соединенный с автоматическим входным переключателем. Один из неподвижных контактов этого переключател подключен через делитель напр жени к генератору напр жени образцовой частоты, а другой неподвижный контакт присоединен к источнику анализируемого напр жени .The present invention relates to power frequency voltage harmonic analyzers comprising a selective phase-sensitive zero indicator connected to an automatic input switch. One of the fixed contacts of this switch is connected through a voltage divider to a voltage generator of an exemplary frequency, and the other fixed contact is connected to the source of the voltage being analyzed.

Предлагаемый анализатор отличаетс от известных тем, что в нем применен фазочувствительный каскад. Один нход каскада подключают к источнику анализируемого напр жени , а другой вход соединен с подвижным контактом входного переключател . Выход фазочувствительного каскада присоединен к автоматическому выходному переключателю, синхронизированному с входным переключателем и подключенному к избирательному фазонечувствительному нуль-индикатору.The proposed analyzer differs from the known ones in that it uses a phase-sensitive cascade. One step of the cascade is connected to the source of the analyzed voltage, and the other input is connected to the moving contact of the input switch. The output of the phase-sensitive stage is connected to an automatic output switch synchronized with the input switch and connected to the selective phase-sensitive zero-indicator.

Такое выполнение анализатора гармоник позвол ет определ ть фазовые соотношени между высшими гармониками напр жени и первой гармоникой.This embodiment of the harmonic analyzer allows the phase relationships between the higher harmonics of the voltage and the first harmonic to be determined.

Чтобы повысить точность измерени фазы исследуемой гармоники, выход фазочувствительного каскада присоединен к выходному переключателю двум цеп ми. В одну из цепей включаетс делитель напр жени со шкалой, отградуированной в значени х угла сдвига по фазе исследуемой гармоникиТочность анализа повышаетс применением блока синхронизации, вход которого подключают к источнику анализируемого напр жени , а выход - к генератору напр жени образцовой частоты.In order to increase the accuracy of measuring the phase of the harmonic under investigation, the output of the phase sensitive cascade is connected to the output switch by two circuits. One of the circuits includes a voltage divider with a scale graduated in terms of the phase angle of the harmonic under study. The accuracy of the analysis is improved by using a synchronization unit whose input is connected to the source of the voltage being analyzed and the output to the voltage generator of the reference frequency.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого анализатора.The drawing shows a block diagram of the proposed analyzer.

Анализатор содержит избирательный фазонечувствительный нульиндикатор НИ, соединенный с автоматическим входным переключате .лем //I. Оди1 из неподвижных контактов этого переключател подклюM 134328The analyzer contains a selective NONE null indicator, connected to an automatic input switch // I. Od1 of the fixed contacts of this switch connection M 134328

чен через делитель напр жени ЛЯ, к генератору Г нанр лсени образцовой частоты, а другой - к источнику анализируемого напр жени II.It is supplied through the voltage divider LA, to the generator G of the laser frequency of the reference frequency, and the other to the source of the analyzed voltage II.

В анализаторе ирименен также фазочувствительный каскад ФЧК., имеющий два входа. Один из них подключен к источнику анализируемого напр жени , а другой соединен с подвижным контактом автоматического входного переключател П. Выход фазочувствительного каскада подсоединен двум цеп ми к автоматическому выходному переключателю П, синхронизированному с входным переключателем и подключенному к избирательному фазонечувствительному нуль-индикатору НИ. В одну из этих цепей включен делитель напр жени ДН, отградуированный в значени х угла сдвига по фазе исследуемой гармоники.In the analyzer, a phase-sensitive FFC cascade with two inputs has also been implemented. One of them is connected to the source of the analyzed voltage, and the other is connected to the moving contact of the automatic input switch P. The output of the phase-sensitive cascade is connected by two chains to the automatic output switch P synchronized with the input switch and connected to the selective phase-sensitive NO-indicator. A DV voltage divider is included in one of these circuits, calibrated in terms of the shift angle in phase of the harmonic under study.

Дл осуществлени амплитудного анализа ключ /d устанавливают в положение 1 и, замыка ключ /Cg, на входной переключатель Я, подают исследуемое напр жение. На выходе переключател Я; получаютс колебани , модулированные с определенной частотой, которые зат-ем подаютс через ключ /Сз на избирательный усилитель ЯУ, настроенный на частоту нужной гармоники по максимальному отклопен1по индикатора Я. Затем на такую же частоту настраиваетс генератор Г и замыканием ключа С4 создаваемое им напр жение подаетс через многодекадный делитель напр жени ДЯ) на перекл Очатель ЯIn order to carry out an amplitude analysis, switch / d is set to position 1 and, closing switch / Cg, the input voltage is applied to the input switch I. At the output of the switch I; oscillations modulated with a certain frequency are obtained, which are then fed through a switch / Cz to a selective NF amplifier tuned to the frequency of the desired harmonic by maximally disconnected by indicator I. Then the oscillator G creates the same frequency and closes C4 through the multidecade divider of the voltage

Результирующее модулированное напр жение, состо щее из колебаний исследуемого напр жени и колебаний генератора Г, проходит через избирательный усилитель ЯУ, сигнал на выходе которого содержит только заданную гармонику и образцовое напр жение. Чтобы устранить вли ние первой гармоники исследуемого нанр жени при измерении высщих гармоник с относительно малой амнлитудой, после усилител включаетс фильтр-пробка Ф, рассчитанный па частоту 50 гц. При измерении первой гармоники фильтр-пробка Ф выключаетс из схемыThe resulting modulated voltage, consisting of the oscillations of the voltage under study and the oscillations of the generator G, passes through the selective amplifier of the NPS, the output of which contains only a given harmonic and an exemplary voltage. In order to eliminate the effect of the first harmonic of the studied nanoparticles when measuring high harmonics with a relatively small amplitude, after the amplifier the filter plug F, calculated at a frequency of 50 Hz, is turned on. When measuring the first harmonic, the filter plug F is turned off from the circuit.

КЛЮЧОЛ1 /(sЗатем модулированное нанр жение детектируетс в амплитудном детекторе АД и подаетс на интегрирующий усилитель УЯ, который преобразует детектированное модулированное напр жение в колебани с частотой, равной частоте переключений входного переключател Я,. Усиленные колебани с еимметрич-ного выхода усилител УЯ подаютс через переключатель Яз, работающий синхронно с переключателем П на индикатор Я. Дл повыщепи точноети отсчета и снижени порога чувствительности амплитудного детектора и дикатор Я защунтирован конденсатором С.KEYCH1 / (s) Then, the modulated voltage is detected in the amplitude BP detector and fed to an integrating amplifier VJ, which converts the detected modulated voltage to oscillations with a frequency equal to the switching frequency of the input switch I ,. Jaz, working synchronously with the switch P on the indicator I. To increase the accuracy of the reference and reduce the sensitivity threshold of the amplitude detector and the indicator. I have covered the condensate Orom S.

Измен образповое напр жение, ноступающее на вход переключател Я), с помощью делител напр жени ДЯ добиваютс нулевого показани индикатора Я, которое указывает на равенство амплитуд измер емой гармоники п образцово1о напр жени при условии совпадени их частот. Так как образцовое и исследуемое напр жени подаютс на нуль-индикатор поочередно, то фазовые соотношени между измер емой гармоникой и образцовым напр жением пе вли ют па точность компенсации , а следовательно, и на точность измерени . Отсутствие фазовращател Б цепи образцового напр жеии повышает точность измерени амплитуды исследуемой гармоники и упрощает процесс уравновешивани схемы. Если частота образцового напр жени отличаетс от частоты измер емой гармоники, возникает погрещность, обусловленна различными затухани ми указанных колебаний при прохождении их через избирательньп усилитель ЯУ. Дл того, чтобы точно подстроить частоту генератора и устранить эту погрещность, в схему ключом К, вводитс усилитель-ограничитель УО. Равенство частот измер емой гармоники и образцового генератора достигаетс изменением частоты генератора, аChanging the image voltage arriving at the input of the switch I), using the voltage divider, one obtains a zero indication of the indicator I, which indicates the equality of the amplitudes of the measured harmonic and the model voltage, provided that their frequencies coincide. Since the model and test voltages are alternately applied to the null indicator, the phase relationships between the measured harmonic and the sample voltage do not affect the compensation accuracy, and consequently, the measurement accuracy. The absence of a phase shifter B of the reference voltage circuit improves the accuracy of measuring the amplitude of the harmonic under study and simplifies the process of balancing the circuit. If the frequency of the reference voltage differs from the frequency of the measured harmonic, a fault arises due to different attenuations of the indicated oscillations as they pass through the NF selective amplifier. In order to fine tune the generator frequency and eliminate this error, the EO amplifier-limiter is inserted into the circuit with the key K. The equality of the frequencies of the measured harmonic and the reference generator is achieved by varying the frequency of the generator, and

равенство их напр жений получаетс посредством делител напр жени ДН. Так как практически очень трудно получить полное совпадение частот двух независимых источников, в схему введена блок синхронизаци БС частоты генератора Г. Синхронизаци осуществл етс при переходе через нуль исследуемой кривой. Кроме того, введение синхронизации предотврап1ает уход нуль-индикатора НИ с нулевой отметки после уравновешивани схемы при нестабильности частоты исследуемого папр жени - Отсчет производитс по вольтметру V, включенному на выходе генератора, и декадам делител напр жени ДН.the equality of their voltages is obtained by means of a DV divider. Since it is practically very difficult to obtain a complete coincidence of the frequencies of two independent sources, a block synchronizing the BS frequency of the generator G is introduced into the circuit. Synchronization occurs when the curve under study passes through zero. In addition, the introduction of synchronization prevents the null indicator NI from leaving zero after balancing the circuit with frequency instability of the test pair. The counting is performed using a voltmeter V connected at the generator output and decades of the voltage divider.

Измерение фазового сдвига исследуемой гармоники по отноп1епию к первой гармонике производитс непосредственно после измерени амплитуды исследуемой гармоники. Дл этого ключ К переводитс в положение 2, вследствие чего нуль-индикатор НИ подключаетс к фазочувсгвительному каскаду ФЧК. На каскад ФЧК. одновременно подаютс исследуемое и модулированное напр жени с входного переключател Я. Напр жение с выхода фазочувствптельного каскада ФЧК. подаетс па избирательный пуль-индикатор через выходной переключатель Яг, работающий синхронно с переключателем Я По одной цепи это напр л ение подаетс на переключатель П-2 непосредственно, а по другой - через делитель напр жени ДН. Таким образом, когда ключ К находитс в положении 2, на нуль-индикатор поступает модулированный сигнал, состо щий из двух напр жений, соответствующих верхнему и нижнему (на схеме) положени м переключател Я. Глубина модул ции определ етс фазовым углом между моментами перехода через нуль исследуемого напр жени и измер емой гармоники. Нуль-и}1лпкатор будет давать нулевое показание при равенстве указанных напр жений, т. е. при нулевом сдвиге фаз. При наличии некоторого фазового угла между моментами перехода через нуль исследуемого напр жени и измер емой гармоники при помощи делител напр жени ДН-, добиваютс нулевого показани нуль-индикатора и определ ют фазу измер емой гармоники по шкале делител ДЯг, отградуированной в значени х фазовых углов. Погрещности схемы при фазовом анализе не завис т от фазовых погрешностей делител ДН и определ ютс только norpeniпост ми делител напр жени ДЯ|, что позвол ет выполн ть делитель ДЯо из проволочных сопротивлений.The measurement of the phase shift of the harmonic under investigation from the first harmonic to the first harmonic is made immediately after the measurement of the amplitude of the investigated harmonic. For this, the key K is transferred to the position 2, as a result of which the null indicator NO is connected to the phase-sensing stage of the FCh. On cascade FCC. At the same time, the tested and modulated voltages are supplied from the input switch I. Voltage from the output of the phase-sensitive pallet stage of the FCh. A selective bullet-indicator is supplied via the output switch Yag, which operates synchronously with the switch I. Through one circuit this voltage is applied to the switch P-2 directly, and through the other through the voltage divider NAM. Thus, when the key K is in position 2, the modulated signal is supplied to the null indicator, consisting of two voltages corresponding to the upper and lower (in the diagram) switch positions I. The modulation depth is determined by the phase angle between the transition times zero of the test voltage and the measured harmonic. Zero i} 1lpcator will give a zero reading when the indicated voltages are equal, i.e., at zero phase shift. If there is some phase angle between the zero-crossing times of the test voltage and the measured harmonic with the help of a DN- divider, the zero-indicator is shown zero and the phase of the measured harmonic is determined on the scale of the divisors, graduated in terms of phase angles. The faults of the circuit during phase analysis do not depend on the phase errors of the DD divider and are determined only by the nor- derpoints of the voltage divider DL |, which allows the divider to be made from wire resistances.

Предмет изобретени Subject invention

. Анализатор гармоник нанр жени промышленной частоты, содержащий избирательный фазонечуветвител1 пый нуль-индикатор, соединенный с автоматическим входным переключателем, один из неподвижных контактов которого подключен через делитель напр жени к генератору напр жени образцовой частоты, а другой подключают к источнику анализируемого напр жени , отличающийс тем, что, с целью определени фазовых соотнонгений между высшими гармониками и первой гармоникой, применен фазочувствительный каскад, один вход которого подключают к источнику анализируемого напр жени , другой- соединен с подвижным контактом входного переключател , а выход фазочувствительного каскада подсоединен к автоматическому выходному переключателю, синхронизированному е входным переключателем и подключенному к избирательному фазонечувствительному нуль-индикатору.. An industrial-frequency harmonic analyzer containing a selective phase-line tap-off indicator connected to an automatic input switch, one of the fixed contacts of which is connected through a voltage divider to a voltage generator of an exemplary frequency, and the other connected to the source of the voltage being analyzed, characterized by that, in order to determine phase correlations between higher harmonics and the first harmonic, a phase-sensitive cascade is applied, one input of which is connected to the source The voltage of the analyzed voltage is connected to the moving contact of the input switch, and the output of the phase-sensitive stage is connected to an automatic output switch synchronized with the input switch and connected to the selective phase-sensitive zero-indicator.

2. Анализатор гармоник по п. 1, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени фазь исследуемой гармоники, выход фазочувствительного каскада подсоединен к выходному переключателю двум цеп ми, в одну из которых включен делитель напр жени со2. A harmonic analyzer according to claim 1, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy of the phases of the harmonic under study, the output of the phase-sensitive stage is connected to the output switch by two circuits, one of which includes a voltage divider

шкалой, отградуированной в значени х угла сдвига по фазе исследуемой гармоники.a scale graduated at the phase angle of the harmonic under investigation.

3. Анализатор гармоник по п. 1 и 2, отличающийс тем, что, с целью повышени точности анализа, применен блок синхронизации, вход которого подключают к источнику анализируемого напр жени , а выход -к генератору напр жени образцовой частоты.3. The harmonic analyzer according to claim 1 and 2, characterized in that, in order to improve the analysis accuracy, a synchronization unit is applied, the input of which is connected to the source of the analyzed voltage, and the output is applied to the voltage generator of an exemplary frequency.

-г1ЛЛ -G1LL