Анализатор гармоник напряжения промышленной частоты

Анализатор гармоник напряжения промышленной частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

¹ 134328

Класс 21е, 11 .>

СССР

ОТЕ1,„д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙИ>-Г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

77одписнил аруппа М 95

Е. С. Толмачев, П. П. Орнатский и Ю А. Скрипник

АНАЛИЗАТОР ГАРМОНИК НАПРЯЖЕНИЯ

ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ

3»явлено о февраля 1960 г, аа № 654300/24 в Ь;омитет но делам иаобрет«нна и открь>тий при Совете Министров С ССР

Ое» с>ликованс> в кБк>.>летене >нн>6рстенн1>» Л . "4 >а 19С>0 н.

11астоящее изобретение относится к анализаторам гармоник напряжения промышленной частоты, содержащим избирательный фазонечувствительный нуль-индикатор, соединенный с автоматическим входным переключателем. Один из неподвижных контактов этого переключателя подключен через делитель напряжения к генератору напряжения обра:>цовой частоты, а другой неподвижный контакт присоединен к источнику анализируемого напряжения.

Предлагаемый анализатор отличается от известных тем, что в нем применен фазочувствительный каскад. Один вход каскада подключают к источнику анализируемого напряжения, а другой вход, соединен с подвижным контактом входного переключателя. Выход фазочувствительного каскада присоединен к автоматическому выходному переключателю, синхронизированному с входным переключателем и подключенному к избирательному фазонечувствительному нуль-индикатору.

Такое выполнение анализатора гармоник позволяет определять фазовые соотношения между высшими гармониками напряжения и первой гармоникой.

Чтобы повысить точность измерения фазы исследуемой гармоники, выход фазочувствительного каскада присоединен к выходному переключателю двумя цепями. В одну из цепей включается дел1псль напря>кеняя со шкалой, отградуированной в значениях угла сдвига по фазе исследуемой гармоники.

Точность анализа повышается применением блока синхронизации, вход которого подключают к источнику анализируемого напряжения, а выход — к генератору напряжения образцовой частоты.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого анализатора.

Аи ал изатор содержит избирательный фазонечувствител ьный нуль>1ндикатор НИ, соединенный с автоматическим входным переключателем ll,. Один из неподвижных контактов этого переключателя подклю9 чен через делитель напряжения ДН, к генератору Г напряжения образцовой частоты, а друзгой — к источнику анализируемого напряжения П.

В анализаторе применсн также фазочувствительный каскад ФЧК, имеющий два входа. Один из них подключен к источнику анализируемого напряжения, а другой соединен с подвижным контактом автоматического входного переключателя Пь Выход фазочувствительного каскада подсоединен двумя цепями к автоматическому выходному переключателю П, синхронизированному с входным переключателем и подключенному к избирательному фазонечувствительному нуль-индикатору НИ, В одну нз этих цепей включен делитель напряжения ДН, отградуированный в значениях угла сдвига по фазе исследуемой гармоники.

Для осуществления амплитудного анализа ключ К, устанавливают в положение 1 и, замыкая ключ К,, на входной переключатель П1 подают исследуемое напряжение, На выходе переключатсля П,, получаются кол< oBHilH, модулированные с определенной частотой, которые затем подшотся через ключ К;; на избирательный усилитель ИУ, настрое" ный иа частоту нужной гармоники по максимальному отклонению индикатора И. Затем на такую же частоту настраивается генератор Г и замыканием ключа К создаваемое им напряжение подастся через многодекадный делитель напряжения ДН1 па переключатель П1.

Результирующее модулированное напряжение, состоящее из колебаний исследуемого напряжения и колебаний генератора Г, проходит через избирательный уси,":итель ИУ, сигнал на выходе которого содержит только заданную гармонику и образцовое напряжение. Чтобы устранить влнян lc первой гармоники исследуемого напряжения при измерении высших гармоник с относительно малой амплитудой, после усилителя включается фильтр-пробка Ф, рассчитанный на частоту 50 гп. При измерении первой гармоники фильтр-пробка Ф выключается из схемы ключом К .

Затем модулированнос напряжение детектируется в амплитудном дегекторе АД и подается на интегрирующий усилитель УИ, который преобразует детектированное модулнрованнос напряжение в колебания с частотой, равной частоте переключений входного переключателя 17 .

Усиленные колебания с симметричного выхода усилкгеля УИ подаются через переключатель Пз, работающий синхронно с переключателем П1 на индикатор И. Для повышения точности отсчета и снижения порога чувствительности амплитудного детектора индикатор И зашунтирован конденсатором С.

Изменяя образцовое напряжение, поступакнцсс на вход переключателя Пь с помощью делителя напряжения ДН, добиваются нулевого показания индикатора И, которое указывает на равенство амплитуд измеряемой гармоники и образцового напряжения при условии совпадения нх частот. Так как образцовое и исследуемое напряжения подаются на нуль-индикатор поочередно, то фазовые соотношения между измеряемой гармоникой и образцовым напряжением не влияют на точность компенсации, а следовательно, и на точность измерения. Отсутствие фазовращателя в цепи образцового напряжения повышает точность измерения амплитуды исследуемой гармоники и упрощает процесс уравновешивания схемы. Если частота образцового напряжения отличается от частоты измеряемой гармоники, возникает погрешность, обусловленная различными затуханиями указанных колебаний при прохождении их через избирательньш усилитель ИУ. Для того, чтобы точно подстроить частоту генератора и устранить эту погрешность, в схему ключом К; вводится усилитель-ограничитель УО. Равенство частот измеряемой гармоники и образцового генератора достигается изменением частоты генератора, а равенство их напряжений получается посредством делителя напряжения ДНь Так как практически очень трудно получить полное: совпадение частот двух независимых источников, в схему введена блок синхронизация БС частоты генератора Г. Синхронизация осуществляется при переходе через нуль исследуемой кривой. Кроме того, введение синхронизации предотвращает уход нуль-индикатора HH с нулевой отметки после уравновешивания схемы при нестабильности частоты исследуемого напряжения Отсчет производится по вольтметру Г, включенному на выходе гснератора, и декадам делителя напряжения ДНь

Измерение фазового сдвига исследуемой гармоники по отношению к первой гармонике производится непосредственно после измерения амплитуды исследуемой гармоники. г)ля этого ключ К переводится в положение 2, вследствие чего нуль-индикатор НИ подключается к фазочувсIâèòåëüíoìó каскаду ФЧК. На каскад ФЧК одновременно подаются исследуемое и модулированное напряжения с входного переключателя П . Напряжение с выхода фазочувствительного каскада ФЧК подается на избирательный нуль-индикатор через выходной переключатель

П, работающий синхронно с переключателем П,. По одной пепи это напряжение подается на переключатель П, непосредственно, à IIQ другой — — через д<.литель напряжения ДН . Таким образом, когда ключ К находится в положении 2, на нуль-индикатор поступает модулированный сигнал, состоящий из двух напряжений, соответствующих верхнему и нижнему (на схеме) положениям переключателя П . Глубина модуляции определяется фазовым углом между моментами перехода через нуль исследуемого напряжения и измеряемой гармоники. Нуль-индикатор будет давать нулевое показание при равенстве указанных напряжений, т. е. при нулевом сдвиге фаз. При наличии некоторого фазового угла между моментами перехода через нуль исследуемого напряжения и измеряемой гармоники при помощи делителя напряжения ДН, добиваются нулевого показания нуль-индикатора и определяют фазу измеряемой гармоники IIQ шкале делителя ДН, отградуированной в значениях фазовых углов. Погрешности схемы при фазовом анализе нс зависят от фазовых погрешностей делителя ДН и определяются только погрешностями делизсля напряжения ДНь ITo позволяет выполнять делитель

ДН из проволочных сопротивлений.

Предмет изобретен ия ! . Анализатор гармоник напряжения промышленной частоты, содержащий избирательный фазонечувствительный нуль-индикатор, соединенный с автоматическим входным переключателем, один из неподвижных контактов которого подключен через делитель напряжения к генератору напряжения образцовой частоты, а другой подключают к источнику анализируемого напряжения, отличающийся тем, что, с целью определения фазовых соотношений между высшими гармониками и первой гармоникой, применен фазочувствитсльный каскад, один вход которого подключают к источнику анализируемого напряжения. другой — соединен с подвижным контактом входного переключателя, а выход фазочувствительного каскада подсоединен к автоматическому выходному псреключателю, синхронизированному с входным переключателем и подключенному к изоиратсльному фазонечувствительному нуль-индикатору, 2. Анализатор гармоник по и. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения фазы исследуемой гармоники, выход фазочувствизельного каскада подсоединен к выходному переключателю двумя цепями, в одну из которых включен делитель напряжения со шкалой, отградуированной в значениях угла сдвига по фазе исследуемой гармоники.

3. Анализатор гармоник по п. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, применен блок синхронизации, вход которого подключают к источнику анализируемого напряжения, а выход — к генератору напряжения образцовой частоты.

1 еда ктор В. М. Париес

Техред А. Л. Сосина Корректор И. П. Бронштейн

11олп, к пеп. 17.IV-61 г

Зак. 3129 ()бъсм Г).34 уел. и, <.

11,сна 5 коп.

Формат бум. 70Y,108 i«;

Тираж )050

11,13Т11 прп Комитете по делам иаобретепий и о<крытпй при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М, Черкасский и< р., д. 2/6

Типо< рафни ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР, Москва, Петровка. 14.

I

<

<

1

I