SU1345295A2 - Трехфазный кольцевой фазовый детектор - Google Patents

Abstract

Трехфазный кольцевой фазовьп детектор содержит трехфазный трансформатор (т) 1 напр жени , переключатели 2, 6, 7, Т 3, 8, 10 тока, резисторы (Р) 4, кольцевую диодную схему 5, Р 9, 13 нагрузки, перемножающий блок (Б) 11, выпр мительный Б 12, сглаживающий конденсатор 14, выключатель 15. Изобретение позвол ет определить реактивную или активную мощность в одной из систем трехфазного тока. 1 ил. (Л 14)

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  получени  синусоидальной зависимости выходного напр жени  от угла сдвига фаз (f двух симметричных систем трехфазного тока, определейи  реактивной или активной составл кшщх тока нагрузки, а также определени  реактивной или активной мощности в одной системе трехфазного тока.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей трехфазного кольцевого фазового да- тектора путем обеспечени  возможности определени  реактивной или активной мощности в одной системе трехфазного тока.

На чертеже приведена принципиаль- на  электрическа  схема трехфазного кольцевого фазового детектора.

Трехфазный -кольцевой фазовый де;- тектор (ТКФД) содержит первый трехфазный трансформатор 1 напр жени ,первич- ные обмотки которого соедин ютс  посредством первого переключател  2 в звезду или в треугольник, трансформаторы 3 тока, первичные обмотки которых включены в каждую фазу системы А, В, С, а вторичные зашунтированы резисторами 4 и соединены в звезду, кольцевую диодную схему 5, состо щую из двух шестиугольных диодных колец с дополнительными резисторами в каждом плече, причем диоды одного кольца включены противоположно диодам друго , го и три симметричные веригины одного кольца, а оставшиес  пары вершин колец непосредственно или с помощью вт рого переключател  6 подключены к противофазным зажимам вторичной обмотки трансформатора 1 напр жени , котора  выполнена шестифазной и соединена в звезду. Объединенные вершин диодной схемы 5 посредством третьего переключател  7 подключены к второму трансформатору 8 или трансформатору 3. Резистор 9 нагрузки включен между нулевыми точками вторичных обмоток трансформаторов 1 и 8 или 1 и 3. ТКФД содержит также третий трехфазный трансформатор 10 напр жени , первичные и вторичные обмотки которого соединены в звезду, перемножающий блок 11, выпр мительньш блок 12, вхо которого соединен с вторичными обмотками третьего -трехфазного трансформатора 10 нап) жени , соединенные параллельно второй резистор 13 нагрузки и сглаживающий конденсатор 14, которые соединены с выходом выпр мительного блока 12 и вторым входам перемножающего блока 11, выключатель 15, соедин ющш1 первый резистор 9 нагрузки с первым входом перемножающег блока 11 и первичные обмотки третьег трансформатора 10 напр жени  с системой трехфазного тока А, В, С.

ТКФД работает следующим образом.

Когда переключатель 2 в левом положении , переключатель 7 - в нижнем, тогда первична  обмотка трансформатора 1 напр жени  соединена в звезду , а кольцева  диодна  схема 5 - с двум  системами трехфазного тока А, В, С и а, Ъ, с (исходное положение схемы показано на чертеже. Подсоединение трансформатора 1 напр жени  к системе А, В, С показаАо пунктирными лини ми). В этом случае через трансформаторы 1 и 8 гармонические величины, пропорциональные напр жени м систем А, Б, С и а, Ь, с, подвод тс  к кольцевой диодной схеме 5, котора  в зависимости от угла сдвига фаз сГ входных напр жений преобразует угол сГ в выходное напр жение на резисторе 9, измен ющеес  по гармоническому закону при любых соотношени х амплитуд входных напр жений.

Дл  определени  реактивной или активной составл ющих тока нагрузк;: в одной системе А, В, С к кольцевой диодной схеме 5 необходимо в первую очередь подсоединить вместо второго трансформатора 8 напр жени  трансформаторы 3 тока при включенном выключателе 15, что достигаетс  путем переключени  третьего переключател  7 в верхнее положение. В дальнейшем работу ТКФД будем рассматривать при неизменном положении переключател  7 в верхнем положении. В этом случае через трансформаторы 1 и 3 гармонические величины, пропорциональные напр жению и току , подвод тс  к кольцевой диодной схеме 5. (К и Kjj - коэффициенты трансформации трансформаторов 1 и 3 соответственно; и и I - напр жение и ток системы А, В, С). При выполнении услови  на выходном резисторе 9 вьщел етс  напр жение Ug, которое определ етс  по формуле

Ue .RIsin(f, +f), (1) где Ко - коэффициент, определ емый

1345295

параметрами кольцевой диод .в . . н

%ной схемы 5;

R - сопротивление выходного резистора 9;

угол первоначального сдвига Фазы Ug, завис щий от пор дка подключени  трансформатора 1 напр жени  к кольцевой диодной схеме.5 и системе А, В, С;

V- угол сдвига фаз между величинами I и и системы А,В,С. При соединении первичных обмоток трансформаторов 1 и 3 в звезду и в зависимости от пор дка Подсоединени  вторичных обмоток трансформатора 1 к кольцевой диодной схеме 5 в соответствии с основным свойством ТКФД теоретически можно получить шесть значений , измен ющихс  в пределах О,..., 360 через 60% т.е. Ч. п бо, где п 075.

На выходном резисторе 9 будет выдел тьс  напр жение, пропорциональное реактивной составл ющей нагрузки (isinV), в том случае, если величина Ve 0° или 180. Достичь, например, величины Vj О можно путем переключени  первого 2 переключател  в левое зо Вых узлов расшир ет его функциональположение , второго 6 - в нижнее. В этом случае в зависимости от величины и характера нагрузки в системе А, В, С напр жение, вьщел емое на выходном резисторе 9, в соответствии с выражением (1) определ етс  по формуле

Ug KaK RIsinY. На выходном резисторе 9 будет вьщел тьс  напр жение, пропорциональное активной составл ющей нагрузки (ТсозЧ ), в том случае, если величина Ч „ 90° или 270. Это достигаетс , например, установкой второго 6 переключател  в верхнее положение, чем обеспечиваетс  значение fp 60 () Дополнительное смещение выходного напр жени  на угол % 30 достигаетс  переключением первичной обмотки трансформатора 1 со звезды на треугольник путем переключени  первого переключател  2 в правое положение. Таким образом обеспечиваетс  результирующее значение V % + Уд 60+30 90 и напр жение, вьщел емое на выходном резисторе 9, в соответствии с выражением (1) определ етс  по фор- му.пе

и K KiRIsin(f+90 ) KoKiRIcosf.

Выделение реактивной или активной мощности в одной системе трехфазного тока производитс  путем перемножени  .в блоке 11 (при включенном выключателе 15) реактивной или активной составл ющих тока нагрузки, выдел емых .на первом резисторе 9 нагрузки по

описанному выше способу, на выпр м- ленное на втором резисторе 13 нагрузки напр жение системы трехфазного Тока.

Реактивна  или активна  мощность определ етс  на выходе перемножающе- го б47ока 11, причем эта мощность может выдел тьс  на резисторе, устанавливаемом на выходе блока 11, или фиксироватьс  с помощью вольтметра посто нного тока в зависимости от функционального назначени  ТКФД.

Точность определени  реактивной или активной мощности зависит, в основном , от величины соотношени  f К . При ir 1 ошибка максима- льна  и составл ет 8%, при (Г 0,5 эта ошибка менее 1%, а при 0,4 - менее 0,3%.

Таким образом, введение в ТКФД но

ные возможности, что позвол ет нар ду с получением синусоидальной зависимости выходного напр жени  от угла сдвига фаз  ву симметричных систем трехфазного тока и определением в одной системе трехфазного тока реактивной или активной составл ющих тока нагрузки. определ ть реактивную или активную мощности, что расшир ет сферу применени  ТКФД.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Трехфазный кольцевой фазовый де- тектор по авт. св. № 1157471, о т - личающийс  тем, что, с

   целью расширени  функциональных возможностей , в него введены третий трехфазный трансформатор напр жени , первичные и вторичные обмотки которого соединены в звезду, перемножающий блок, вьшр мительный блок, вход которого соединен с вторичными обмотками третьего трехфазного трансфор- матора напр жени , соединенные па- ралл.ельно второй резистор нагрузки и сглаживающий конденсатор, которые соединены с выходом выпр мительного блока и первым входом перемножающе513452956

   го блока, выключатель, соедин ющий ные обмотки третьего трансформатора первый резистор нагрузки с вторым напр жени  с системой трехфазного входом перемножающего блока и первич- тока.