Устройство для вычисления симметричных составляющих трехфазных цепей

Устройство для вычисления симметричных составляющих трехфазных цепей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕ1ШЯ СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ, содержащее первый блок вычисления разности двух фаз выполненный в виде первого дифференциального усилителя, неинвертирующий вход .которого является входом первой фазы синусоидального сигнала устройства , вход второй фазы синусоидального сигнала которого подключенк инвертирующему входу первого дифференциального усилителя и к неинвер тирукщему входу второго блока вычисления разности двух фаз, выполненного в виде второго дифференциального усилителя,выход которого соединен v с первым входом сумматора, выход которого подключен к инвертирующему входу третьего дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом блока регистрации, три масштабных резистора, два разделительных конденсатора и накопительный конденсатор, вход третьей фазы синусоидального сигнала устройства подключен к инвертирующему входу второго дифференциального усилителя,, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены повторитель и масштабный усилитель, выход которого соединен с вторым входом сумматора, с первым выходом первого масштабного резистора и первым выводом первого разделительного конденсатора, второй вывод КОТОРОГО подключен к первому выводу второго масштабного резистора и первому вьюоду второго разделитель-; ного конденсатора, второй вывод ко- ; торого соединен .с неинвертирующим входом третьего дифференциального усилителя, с первым выводом третьего масштабного резистора и с неинвертирующим входом повторителя, выход, которого подключен Тс инвертирующему входу этого повторителя и второму выводу второго масштабного резистора, второй вывод первого масштабного резистора соединен с.вторым выводом Третьего масштабного резистора и первым выводомiнакопительного конденсатора , второй вывод которого соединен с.шиной нулевого потенциала, выход первого дифференциального усилителя подключен к входу масштабного усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН, 9 А

09) (11) 3Ш С 06 G 7/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И DTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.. Д)Д а с .

13, .ИВМ4::Щ (21) 3494960/ 18-24 (22) 24.09.82 (46). 23.08.84. Бюп. Ф 31 (72) А.И. Таджибаев, В.П. Зайков и Л.С.. Захарова (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. И.И. Калинина (53) 681.333(088 ° 8) (56) 1. Ванин В.К., Енин А.С. Синтез активных фильтров симметричных составляющих. — "Электричество", 1974, В 8.

2. Алексеева О.Н. и др. К выбору передаточных функций фазоповоротных устройств фильтров симметричных составляющих. — Изв. высш. учеб. заведений "Энергетика", 1980, В 3 (прототип).

t (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

СИММЕТРИЧНЫХ -СОСТАВЛЯЮЩИХ ТРЕХФАЗНЫХ

ЦЕПЕЙ, содержащее первый блок вычисления разности двух фаз, выполненный в виде первого дифференциального. усилителя, неинвертирующий вход которого является входом первой фазы синусоидалъного сигнала устройства, вход второй фазы синусоидального сигнала которого подключен. к инвертирующему входу первого диф-ференциального усилителя и к неинвертирующему входу второго блока вычисления разности двух фаз, выполненного в виде второго дифференциального усилителя, выход которого соединен 1 с первый входом сумматора, выход которого подключен к инвертирующему входу третьего дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом блока регистрации, три масштабных резистора, два разделительных конденсатора и накопительный конденсатор, вход третьей фазы синусоидального сигнала устройства подключен к инвертирующему входу второго дифференциального усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены повторитель и масштабный усилитель,.выход которого соединен с вторым входом сумматора, с первым выходом первого масштабного резистора и первым выводом первого раздели" тельного конденсатора, второй вывод котового подключен к первому выводу второго масштабного резистора и первому выводу второго разделительного конденсатора, второй вывод которого соединен .с неинвертирующим входом третьего дифференциального усилителя, с первым выводом третьего масштабного резистора и с неинвер- . тирующим входом повторителя, выход, которого подключен к инвертирующему входу этого повторителя и второму выводу второго масштабного резистора, второй вывод первого масштабного резистора соединен с вторым выводом третьего масштабного резистора и первым выводом.)накопительного кондея" сатора, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, выход первого. дифференциального усилителя подключен к входу масштабного усилителя.

11097

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для автоматизации контроля режимов трехфазных электрических цепей. 5

Известно вычислительное устройство, содержащее операционный усилитель, вход которого подсоединен к выходу, а через цепи, обеспечивающие фильтрацию симметричных составляющих, к выходам задатчиков фазных величин, выход операционного усилитеas подсоединен к исполнительному блоку Г1J.

Недостатками этого устройства 15 являются сложность настройки и низкая точность вычисления, так как в фильт ре симметричных составляющих этого устройства необходимо точное выполнение соотношенйй между конденсатора- 2п ми, что в практических условиях требует больших трудовых затрат на настройку, которая всегда заканчивается с погрешностью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее операционный усилитель, первый и второй формирователи разности фазных величин, три резистора и исполнительный блок, причем инвертирующий вход операционного усилителя через третий резистор подсоединен с своему выходу, а через первый и второй резисторы к выходам фазоповоротных блоков, входы которых

35 подсоединены к первому и второму формирователям разности фазных величин C2).

Недостатком известного устройства является сложность настройки и низ- 4О кая точность из-за одновременного изменения фазовых и амплитудных соотношений при регулировке параметров элементов схемы.

Цель изобретения - повышение точ-

45 ности устройства.

Поставленная цель достигается

/ тем, что в устройство, содержащее первый блок вычисления разности двух фаз,. выполненный в виде первого диф- 50 ференциального усилителя, неинвертирующий вход которого является входом задания первой фазы синусоидального сигнала устройства, вход задания второй фазы синусоидального сиг- 55 нала которого подключен к инвертирующему входу первого дифференциального усилителя и к неинвертирующему

69 2 входу второго блока вычисления разности двух фаз, выполненного в виде второго дифференциального усилителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к инвертирующему входу третьего дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом блока. регистрации, три масштабных резистора, два разделительных конденсатора и накопительный конденсатор, вход задания третьей фазы синусоидального сигнала устройства подключен к инвертирующему входу второго. дифференциального усилителя, введены повторитель и масштабный усилитель, выход которого соединен с вторым входом сумматора, с первым выводом первого масштабного резистора и первым выводом первого разделительного конденсатора, второй вывод которого подключен к первому выводу второго масштабного резистора и первому выводу второго разделительного конденсатора, второй вывод которого соединен с неинвертирующим входом третьего дифференциального усилителя, с первым выводом третьего масштабного резистора и с неинвертирующим входом повторителя, выход которого подключен к инвертирующему входу этого повторителя и второму выводу второго масштабного резистора, второй вывод первого масштабного резистора соединен с вторым выводом третьего масштабного резистора и первым выводом накопительного конденсатора, второй вывод которого соединен -с шиной нулевого потенциала, выход первого дифференциального усилителя подключен к входу масштабного усилителя.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит блоки вычисления разности двух фаз, выполненных в виде дифференциальных усилителей

1 и 2, масштабный усилитель 3, сумматор 4, дифференциальный усилитель 5, масштабные резисторы б-8, разделительные конденсаторы 9 и 10, накопительный конденсатор 11, повторитель 12, блок 13 регистрации. Кроме того, приведены обозначения узлов 14-19 устройства.

Устройство работает следующим образом.

1109769

Исходными уравнениями, определяющими работу устройства, являются уравнения токов, составленные соответственно для узлов 14-19 схемы

5 ) ц(Р) = = Олей ®; (4s(p) "q(рИРСу Плср(р)-Он(р)Х+ТОв(р)-Олзф1рС1аэ

Ш„,(р)-u,® "=U.(p)pc» cu«(р)-, (р) ";

О, (рЖ - 4(р) -ЦрЯ -Ц(р) -Ощ(рЯ

Cu„() )- „(p)lp(« lg„(p) 0+(p)) P. где — величины соответствующих резисторов, а U„l, LI, U 0

,Д ., .1 лД 15

11,(— напряжения в соответствую.щих узлах схемы.

Решая эту систему, предварительно обозначив

: Цв(р) =Ц (р) Ц(р)= Ыр) U«(p) = Ос(р>

I пРинимая условия Я рС рС =1,(„ + -)

r25

-Ю с -" о- + ) -, а — постоянный вещественный коэффициент, полу- З0 чим зависимость выходного напряжения U устройства от входных

0 g® U (р )

Лнализ приведенного выражения позволяет отметить, что изменением соотношения пассивных элементов можно менять фазовые соотношения между

u„ (р) и us,(Ð) независимо от амплитудных. При принятых условиях, предварительно задавшись параметрами конденсаторов, рассчитываются значения резисторов К 3адавшись амплитудными и фазовыми соотношениями, которые на фиксированной частоте реализуют одно из выражений 1Ю . Uj-U<-е Ц„,=ЗО,;

;0 =0„-е -О,=ЬО„, - Д Ю получим на выходе дифференциального усилителя 5 напряжение, пропорциональное симметрично-составляющей обратной (Ъц ) или прямой (aQ„) последовательностей. Сигнал с выхода. дифференциального усилителя 5 поступает на блок 13 регистрации.

Использование новых блоков— масштабного усилителя 3 и повторителя 12 напряжения- позволяет упростить настройку и повысить точность вычисления.

Предлагаемое устройство для вычисления симметричных составляющих обратной (прямой) последовательности трехфазных цепей реализуетоя на интегральных схемах К140УД8 и испытывается в лабораторных условиях.

Испытания показывают, что за счет независимой настройки фазовых и амплитудных соотношений преобразуемых величин упрощается настройка и повышается точность фильтра симметричных составляющих.

1109769

Составитель В.Рыбин

Техред А.Бабинец

Редактор Н.Бобкова

Корректор M,Ìàêñèìèøèíåö.Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

:Заказ..6086/35

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4