SU788046A1 - Multiphase source voltage symmetry sensor - Google Patents

Multiphase source voltage symmetry sensor Download PDF

Info

Publication number
SU788046A1
SU788046A1 SU792731345A SU2731345A SU788046A1 SU 788046 A1 SU788046 A1 SU 788046A1 SU 792731345 A SU792731345 A SU 792731345A SU 2731345 A SU2731345 A SU 2731345A SU 788046 A1 SU788046 A1 SU 788046A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
source
sensor
output
phases
Prior art date
Application number
SU792731345A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аркадий Павлович Инешин
Владимир Евгеньевич Быстрицкий
Original Assignee
Ульяновский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ульяновский политехнический институт filed Critical Ульяновский политехнический институт
Priority to SU792731345A priority Critical patent/SU788046A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU788046A1 publication Critical patent/SU788046A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  асимметрии в многофазных сет х и предназначено дл  использовани  в установках автомати- 5 ческого симметрировани  напр жений многофазных источников, где к устройству , как к элементу системы автоматического регулировани , предъ вл ютс  требовани  в отношении высокого Q быстродействи  и возможности обеспечени  экономического режима широтно-импульсной модул ции подключаемых к датчику усилительных каскадов.The invention relates to devices for measuring the asymmetry in multiphase networks and is intended for use in automatic balancing of voltages of multiphase sources, where the device, as an element of the automatic control system, is subject to high Q speed and the possibility of providing economic mode of pulse-width modulation of amplifying stages connected to the sensor.

Известны датчики симметрии напр жений многофазных источников, выполн емые на основе измерительных трансформаторов с выпр мител ми на выходе .Symmetry sensors of multiphase source voltages are known, made on the basis of measuring transformers with rectifiers at the output.

Наиболее близким по технической 20 суцности к предлагаемому  вл етс  датчик симметрии, содержащий измерительные трансформаторы по числу фаз контролируемого источника, вторичные обмотки которых подключены на вход 25 выпр мителей и измерительные мосты, каждый из которых состоит из двух образованных последовательно включенными резистором и стабилитроном, и подключенных параллельно конденсэторам емкостных фильтров ветвей. Выходы датчика подключены к общим точкам резисторов и стабилитронов соседних ветвей измерительных мсстов.The closest in technical sense to the present invention is a symmetry sensor, which contains measuring transformers according to the number of phases of the source being monitored, the secondary windings of which are connected to the input of 25 rectifiers and measuring bridges, each of which consists of two resistor and zener diode formed in series, and parallel to capacitors of capacitive branch filters. The sensor outputs are connected to common points of resistors and zener diodes of adjacent branches of the measuring stations.

Сигналы, пропорциональные несимметричности напр жений, в «таком датчике формируютс  путем сравнени  предварительно выпр гленного контролируемого напр жени  каждой фазы источника , выдел емого на резисторе одной из ветвей измерительного моста, с эталонным напр жением, задаваемым стабилитроном, включенным в другую ветвь этого же измерительного моста. При этом, чтобы не использовать дл  питани  стабилитрона, формирующего эталонное напр жение, отдельного источника посто нного тока и тем самым не усложн ть устройство, обе ветви каждого измерительного моста подключены к выходу соответствующего выпр мител  1.Signals that are proportional to voltage imbalances in this sensor are generated by comparing the pre-rectified controlled voltage of each phase of the source allocated to the resistor of one of the branches of the measuring bridge with a reference voltage specified by a zener diode connected to another branch of the same measuring bridge . In this case, in order not to use for powering the Zener diode, which forms the reference voltage, a separate DC source and thus not complicate the device, both branches of each measuring bridge are connected to the output of the corresponding rectifier 1.

Claims (1)

Дл  нормсшьной работы стабилитрона, в режиме стабилизации выходное напр жение этих выпр мителей должно быть хорошо сглажено, дл  чего необходимо применение фильтрующих конденсаторов достаточно большой емкости. Наличие инерционного звена емкостного фильтра на выходе выпр мител  приведет к тому, что прирацение сигнала, пропорциональное изменению выходного напр жени  источника , будет по вл тьс  на резисто ре измерительного моста не мгновенно , ас некоторой посто нной времени , обусловленной инерционностью фильтра, в результатэ чего снижаетс  быстродействие датчика. Этот недостаток особенно про вл етс  при работе датчика в прецизионных установках симметрировани  (т.е. установках , в которых реализован высокий коэффициент усилени ), где инерционность , обусловленна  датчиком симметрии , отрицательно сказываетс  на динамических показател х регулировани  и может даже привести к неустойчивой работе установки. Кроме того, в устройстве не обеспечиваетс  без дополнительных элементов режим широтноимпульсной модул ции последуюцих усилительных каскадов (работа усилительных каскадов, как известно, в этом режиме наиболее экономична), так как сравниваемые в измерительном мост напр жени  (эталонное напр жение, снимаемое со стабилитрона, и посто н ное напр жение, пропорциональное контролируемому переменному, выдел ю щеес  на резисторе) полностью отфиль трованы и не содержат необходимой дл  режима широтно-импульсной модул  ции переменной составл ющей. Применение дл  формировани  этой составл  щей дополнительных элементов усложн  устройство и снижает его надежность, что неприемлемо дл  систем автоматического регулировани . Цель изобретени  - повышение быстродействи  датчика и обеспечение наиболее экономичного режима нагрузки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в датчик симметрии напр жений многофазного источника, содержащем измерительные трансформаторы по числу фаз источника, вторичные обмотки которых подключены к выпр ми тел м, конденсаторы и резисторы, введены потенциометры, к движкам которых, ЯВЛЯЮЩИМСЯ выводами датчика подключены конденсаторы, соединенные в звезду и подключенные общей точкой к средним точкам вторичных обмоток измерительных трансформаторов, а крайние выводы потенциометров через ограничительные резисторы подклю ены к разнопол рным выводам соседних выпр мителей. Таким образом, выходные сигналы датчика, снимаемые с движков потенци метров и несущие информацию о несимметричности напр жений источника, формируютс  путем попарного сравнени между собой выпр мленных, но не сгла женных напр жений всех фаз источника Очевидно, что в этом случае указанное сравнение происходит безинерционно . Кроме того, в выходных сигналах датчика нар ду с посто нной составл ющей сигнала, пропорционального несимметричности напр жений, содержатс  также переменныесоставл ющие пилообразной формы, образованные несовпадением мгновенных значений выпр мленных выходных напр жений выпр мителей , нормально сдвинутых на 60. Это обсто тельство позвол ет обеспечивать режим широтно-импульсной модул ции последуюцих усилительных каскадов. Дл  повьпиени  коэффициента передачи последующих усилительных каскадов, который, как известно, св зан обратнопропорциональной зависимостью с амплитудой пилообразного напр жени , величина последней уменьшаетс  путем подключени  к движкам потенциометров конденсаторов, соединенных в звезду и общей точкой подключенных к средним точкам вто ;ичных обмоток .измерительных трансформаторов. Посто нна  же времени этих фильтров оказываетс  существенно ниже, чем посто нна  времени фильтров в известном устройстве , (так как в предложенном устройстве необходимо не полное, а частичное сглаживание пульсирующего напр жени ) , т.е. датчик обладает более высоким быстродействием. На фиг. 1 приведена принципиальна  схема датчика симметрии напр жений трехфазного источника переменного тока; на фиг. 2 - графики, .характеризующие его работу. Датчик симметрии напр жений содержит три измерительных трансформатора 1-3, первичные обмотки которых подключены к фазам источника 4-6, вторичные обмотки измерительных трансформаторов 1-3 подключены к входным клеммам выпр мителей 7-9. К выходным разноименным клеммам соседних выпр мителей 7-9 через резисторы 10-15 подключены потенциометры 16-18, к движкам которых подключены конденсаторы 19-21, соединенные в звезду, и выходы датчиков 22-24, общей точкой конденсаторы подключены к средним точкам вторичных обмоток 25 измерительных трансформаторов. На первичные обмотки трансформаторов 1-3 поступают напр жени  фаз источника 4-5, 5-6 и 6-4, Напр жени , снимаемые со вторичных обмоток этих трансформаторов, выпр мл ютс  и подаютс  через резисторы 10-15, служащих дл  обеспечени  плавного, подрегулировани  выходных напр жений датчика, на потенциометры 16-18, таким образом, что на каждый из потенциометров поступают разнопол рные напр жени  фаз источника, снимаемые с двух соседних выпр мителей, При этом на движках потенциометров в результате наличи  60 -ного сдвига между вuпp  шeнн lIми напр жени ми формируютс  напр жени  пилообразной формы, необходимые дл  осуществлени  режима широтно-импульсной модул ции последумиих усилительных каскадов. исли напр жение всех фаз источника переменного тока равны между собой, то напр жени  пилообразной формы, образованные несовпадением мгновенных значений выпр мленных Напр жений этих фаз, не имеют посте  нных составл ющих и обеспечивают тем самым режим работы усилительных каскадов со скважностью импульсов Т 0/ь. При нарушении равенства напр жени источника в напр жени х пилообразной форгик по вл ютс  посто нные составл  щие, пол рность которых определ етс  видом несим етрии напр жений, в резу тате чего мен етс  соответствующим образом и скважность выходных импуль сов. Таким образом, в предложенном устройстве изменение степени несимме рии напр жений многофазного источника преобразуетс  в соответствующие измерени  скважности импульсов выход ного напр жени . На фиг. 2 приведена форма сигнала пилообразного напр жени  28 на одном из выходов датчика при симметрии напр жений источника (напр жение одной из фаз 26 равно напр жению другой фазы 27) и посто н на  составл ю1;;а  29 при этом равна нулю, а также показана форма сигнала при нарушении симметрии напр жений (напр жение фазы 26 больше напр жени фазы 27). В результате в выходном сигнале датчика по вл етс  посто нна  составл юща  29, в результате чего мен етс  скважность выходных импульсов . Формирование сигналов на остальных выходах схемы происходит аналогично . Технико-эконог -ический эффект определ етс  упрощением устройства по сравнению с известным, где дл  обеспечени  режимо 11;иротно-импульсной мсдул ции необходим дополнительный источник пилообразного напр жени . Формула изобретени  Датчик cим ieтpии напр жений многофазного источника, содержащий измерительные трансформаторы по числу фаз источника, вторичные обмотки которых подключены к выпp митe : м, конденсаторы и резисторы, отличающий с  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и обеспечени  наиболее экономичного режима нагрузки, в него введены потенциометрь , к движкам которых,  вл ющимс  выводами датчика, подключены конденсаторь , соединенные в звезду и подключенные общей точкой к средним точкам вторичных обмоток измерительных трансформаторов, а крайние выводы потенциометров через ограничительные резистор ; подключены к разнспол рным выводам соседних выпр мителей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Голубев П.В. Проектирование статических преобразователей. М., Энерги , 1974, с. 246.For normal operation of the Zener diode, in the stabilization mode, the output voltage of these rectifiers must be well smoothed, which requires the use of filter capacitors of sufficiently large capacity. The presence of the inertial link of the capacitive filter at the output of the rectifier will result in an increase in the signal proportional to the change in the output voltage of the source, appearing on the resistor of the measuring bridge not instantaneously, as some time constant due to the inertia of the filter, which results in a decrease sensor performance. This disadvantage is especially manifested when the sensor operates in precision balancing installations (i.e., installations that have a high gain factor), where the inertia due to the symmetry sensor adversely affects the dynamic control characteristics and may even lead to unstable operation of the installation. . In addition, the device does not provide a pulse-width modulation mode of subsequent amplifier stages without additional elements (the operation of amplifier stages, as is well known, is most economical in this mode), since the voltage compared to the measuring bridge (reference voltage taken from the Zener diode and The constant voltage, proportional to the controlled variable, separated on the resistor) is completely filtered and does not contain the variable necessary for the pulse width modulation mode . The use of additional components to form this component makes the device more complex and reduces its reliability, which is unacceptable for automatic control systems. The purpose of the invention is to increase the speed of the sensor and ensure the most economical load conditions. The goal is achieved by the fact that in the sensor of symmetry of a multiphase source voltage, containing measuring transformers, by the number of phases of the source, the secondary windings of which are connected to the rectifier wires, capacitors and resistors, potentiometers are inserted, to the sliders of which, capacitors connected are to the star and connected by a common point to the middle points of the secondary windings of the measuring transformers, and the extreme terminals of the potentiometers are connected to different fields through the limiting resistors molecular terminals adjacent rectifiers. Thus, the output signals of the sensor, taken from the potentiometer engines and carrying information about the asymmetry of source voltages, are formed by pairwise comparison of straightened, but not smoothed voltages of all phases of the source between them. Obviously, in this case, the comparison is inertia-free. In addition, in the output signals of the sensor, along with the constant component of the signal proportional to the asymmetry of the voltage, there are also variable components of the saw-like shape formed by the discrepancy between the instantaneous values of the rectified output voltages of the rectifiers, normally shifted by 60. This circumstance permits provide a pulse-width modulation mode of the subsequent amplifier stages. In order to increase the transmission coefficient of the subsequent amplifying stages, which, as is well known, is related to the inverse proportionality with the sawtooth voltage amplitude, the magnitude of the latter is reduced by connecting capacitors connected to the star and connected to the middle points of the secondary windings measuring transformers . The constant time of these filters turns out to be significantly lower than the time constant of the filters in the known device (since in the proposed device it is necessary not to completely but partially smooth the pulsating voltage), i.e. The sensor has a higher speed. FIG. 1 is a schematic diagram of a voltage symmetry sensor for a three-phase AC source; in fig. 2 - graphs characterizing his work. The voltage symmetry sensor contains three measuring transformers 1-3, the primary windings of which are connected to the phases of source 4-6, the secondary windings of measuring transformers 1-3 are connected to the input terminals of rectifiers 7-9. Potentiometers 16–18 are connected to the output terminals of opposite terminals of rectifiers 7–9 through resistors 10–15, capacitors 19–21, connected in a star, and outputs of sensors 22–24 are connected to the sliders, and the common points are connected to middle points of secondary windings 25 measuring transformers. The primary windings of transformers 1-3 receive the voltage of the source 4-5, 5-6 and 6-4. Voltages removed from the secondary windings of these transformers are rectified and fed through resistors 10-15, which provide smooth, adjusting the output voltages of the sensor, to potentiometers 16-18, so that each of the potentiometers receives different polarity phases of the source, taken from two adjacent rectifiers, while on the sliders of the potentiometers as a result of the 60th shift between the windings lI'm tense Sawtooth voltages are generated, which are necessary for the implementation of the pulse width modulation mode of the subsequent amplifying stages. If the voltage of all phases of the AC source is equal to each other, then the sawtooth voltage formed by the non-coincidence of the instantaneous values of the rectified voltage of these phases does not have constant components and thus ensures the operation mode of the amplifier circuits . If the voltage of the source is not equal, the constant components appear in the sawtooth forgik voltage, the polarity of which is determined by the type of voltage unbalance, resulting in a corresponding change in the pulse ratio of the output pulses. Thus, in the proposed device, the change in the degree of asymmetry of the voltages of a multiphase source is converted to the corresponding measurements of the duty cycle of the output voltage pulses. FIG. Figure 2 shows the waveform of the sawtooth voltage 28 at one of the sensor outputs when the source voltages are symmetric (the voltage of one of the phases 26 is equal to the voltage of the other phase 27) and is constant at ω1 ;; 29 is zero and also shows waveform with voltage symmetry breaking (voltage of phase 26 is higher than voltage of phase 27). As a result, a constant component of 29 appears in the sensor output, resulting in a change in the duty cycle of the output pulses. The formation of signals at the other outputs of the circuit is similar. The techno-economic effect is determined by the simplification of the device in comparison with the known, where an additional source of saw-tooth voltage is needed to provide mode 11, orotropic stimulation. The invention of the sensor of the voltage of a multiphase source, containing measuring transformers according to the number of phases of the source, the secondary windings of which are connected to the power supply: m, capacitors and resistors, characterized in that a potentiometer is inserted into it, to the sliders of which, being the sensor outputs, are connected a capacitor connected in a star and connected by a common point to the middle points of the secondary windings of the measuring transforms tori, and the outermost terminals of the potentiometers via a limiting resistor; connected to different terminals of adjacent rectifiers. Sources of information taken into account during the examination 1. P. Golubev. Designing static converters. M., Energie, 1974, p. 246.
SU792731345A 1979-02-23 1979-02-23 Multiphase source voltage symmetry sensor SU788046A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792731345A SU788046A1 (en) 1979-02-23 1979-02-23 Multiphase source voltage symmetry sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792731345A SU788046A1 (en) 1979-02-23 1979-02-23 Multiphase source voltage symmetry sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU788046A1 true SU788046A1 (en) 1980-12-15

Family

ID=20812973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792731345A SU788046A1 (en) 1979-02-23 1979-02-23 Multiphase source voltage symmetry sensor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU788046A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4099227A (en) Sensor circuit
US4199798A (en) Phase balance monitoring system incorporating voltage and phase sequence monitoring
EP0065245A1 (en) Variable speed induction motor drive
US4131844A (en) Static voltage balancer
GB2201815A (en) AC motor speed controller with controlled current inverter
SU788046A1 (en) Multiphase source voltage symmetry sensor
US4423374A (en) Unbalanced current detector for three phase electrical system
US4039923A (en) Method and apparatus for operating a load controlled inverter
CA1073971A (en) Generator monitoring circuit
GB2114780A (en) Current control pulse width modulated inverter machine drive system
US4890058A (en) Arrangement for measuring the slip of electric induction motors
US4020402A (en) AC switch speed control for two phase motors
US3170106A (en) Resistive core balancing for magnetic reactor circuits
US4150412A (en) Filter excitation circuitry
US3999114A (en) Control unit for a converter
SU1591158A1 (en) High-voltage source of variable-polarity d.c.voltage
Okuyama et al. A Simplified Vector Control System without Speed and Voltage Sensors--Effect of Setting Errors of Control Parameters and Their Compensation.
JPS6156718B2 (en)
SU815666A1 (en) Device for measuring sine voltage frequency
SU670996A1 (en) Device for monitoring converter series-connected power-diodes
SU605171A1 (en) Induction motor slip sensor
SU1690154A1 (en) Method of testing of motor armature current
SU828100A2 (en) Measuring transducer
SU1629942A1 (en) Three-phase power network
SU957345A1 (en) System of series-connected gates with device checking thereof