Имитатор помех

Имитатор помех

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано для контроля устройств защитного отключения или автоматического управления сварочным напряжением, например ограничителей напряжения холостого хода сварочных трансформаторов. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения реальной помеховой обстановки в условиях сварочного производства. Благодаря введению второго усилителя 5 и коммутаторов 10,11 моделируется не только повышение, но и провалы напряжения сети. Введение формирователя 1 синхроимпульсов, формирователя 2 адресов, постоянного запоминающего устройства 3 позволяет формировать импульсные помехи, совпадающие во времени с экстремумами напряжения сети. Параллельная RC - цепь 19 моделирует утечки в цепи сварочного тока, а формирователь 7 импульсов тока и источник 15 сварочного тока дают возможность моделировать наводки от соседних сварочных установок. Цепи контролируемого объекта подключаются к клеммам 12,13,17 и 18 данного устройства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (11 4 Н 03 В ?9/00

Вь" ЕСОЯЩЯ

ПД1 ЕИтйб- !. „;;;,гЫ,141 /(E > БААС ;,с-.,-:,:, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4333546/24-?1 (22) 23.11.87 (46) 07.07.89.Бюл„ Р 25 (71) Новосибирский электротехнический институт и Московский энергетический институт (72) В.М.Попов, А.И.Ревякин, И.Н.Кирдянов, О.Г.Кузнецов, Н.П.Лабаэнов и А.Н.Лисица (53) 621.317.799 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 584426, кл . Н 03 В ?9/00, 1976.

В.В.Карапетян, Ж.А.Мкртячн, И.Г.Восканян и В.Г.Галстян. Разработка аппаратуры для исследования помехозащищенности ЗВМ. Помехи в цифровой технике, Паланга, 1982, с,38, (54) ИМИТАТОР ПОМЕХ (57) Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано для контроля устройств защитного отключения или автоматического управления сварочным напряжени/ I

„„SU„,, 1492448 А1

2 ем, например ограничителей напряжения холостого хода сварочных трансформаторов, Целью изобретения является повыщение точности воспроизведения реальной помеховой обстановки в условиях сварочного производства.Благодаря введению второго усилителя 5 и коммутаторов 10,11 моделируется не только повьппение, но и провалы напряжения сети. Введение формирователя 1 синхронмпульсов, формирователя 2 адресов, постоянного запоминающего устройства 3 позволяет формировать импульсные помехи, совпадающие во времени с экстремумами напряжения сети. Параллельная RC-цепочка 19 мо- а делирует утечки в цепи сварочного тока, 9

; а формирователь 7 импульсов тока и истов- (/) ник 15 сварочного тока дают возможность моделировать наводки от соседних свароч- ных ус танов ок . Пепи контролируемого объекта подключаются к клеммам 1 2,13,17 и 18 данного устройства 1 з.п. ф-лы,4 ил.

1492448

Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано для контроля устройств защитного отключения или автоматического управления сварочным напряжением,например, ограничителей напряжения холостого хода сварочных трансформаторов.

Цель изобретения — поньш(ение точ- 1О ности воспроизведения реальной помеховой обстановки в условиях сварочного производства эа счет того что ими1

В татор формирует не только повышения и провалы, напряжения сети, но также 15 кратковременные импульсные помехи

4 воспроизводит наводки от соседних сварочных установок и моделирует утечки в сварочной цепи.

На фиг.! изображена схема имита- 20

° тора; на фиг. 2 — осциллограммы, поясняющие принцип работы имитатора; на фиг. 3 — схема формирователя импульсов иапряжения; на фиг. 4 — схема формирователя синхроимпульсов.

Имитатор (фиг. 1 ) содержит формирователь 1 синхроимпульсов, формирователь 2 адресов, постоянное запоминающее устройство 3 (ПЗУ), дна усилителя 4 и 5, формирователь 6 импуль- 30 сов напряжения, формирователь 7 импульсов тока, пару сетевых клемм 8, фильтр 9, два коммутатора 10 и 11, две пары клемм 12 и 13 высокого напряжения, автотрансформатор 14, источ- 35 иик 15 сварочного тока, трансформатор 16, две пары клемм 17 и 18 сварочной цепи и параллельную RC-цепочку 19, причем входы формирователя 1 синхроимпульсов подключены к сетевым 40 клеммам 8 и выходам фильтра 9, выхед формирователя 1 синхроимпульсов подключен к входу формирователя 2 адресов, выходы которого подключены к входам ГНУ 3. Первый выход ПЗУ 3 соединен с входами формирователя 6 импульсов напряжения и. Формирователя 7 импульсов тока, а второй и третий выходы — с входами усилителей 5 и 4 соответственно. Выходы усилителя

4 подключены к управляющим входам коммутатора 10, через нормально замкнутые контакты которого первый вход

4 фильтра 9 соединен с подвижным контактом коммутатора 11 . Нормально замкнутый контакт коммутатора 1 1 соединен с одним иэ крайних выводов автотрансформатора 14 и через клеммы

13 с одним из выводов первичной обмотки источника 15 сварочного тока.

Нормально разомкнутый контакт коммутатора 11 соединен с отводом автотрансформатора 14, а управляющие входы коммутатора 1 подключены к выходам усилителя 5. Второй крайний вывод антотрансформатора 14 соединен с вторым входом фильтра 9 и через клеммы !? подключен к второму выводу первичной обмотки источника 15 сварочного тока. Выходы формирователя

6 импульсов напряжения соединены с крайними выводами автотрансформатора

14. Вторичная обмотка источника 15 сварочного тока подключена к последовательному соединению вторичной обмотки трансформатора 16, клемм 17, параллельной ВГ-цепочки 19 и клемм

18. Первичная обмотка трансформатора 16 подключена к выходам формирователя 7 импульсов тока.

Формирователь 6 импульсов напряжения (фиг.3) содержит два формиронателя 20 и 21 коротких импульсов, дна импульсных усилителя ?2 и ?3, иннертор 24 и импульсный трансформатор 25, конец одной и начало другой первичных обмоток которого подключены соответственно к выходам импульсных усилителей 22 и 23, входы которых соединены с выходами формирователей 20 и 21 коротких импульсов, Вторые выводи первичных обмоток импульсного трансформатора 25 подключены к источнику постоянного напряжения. Вход формирователя 21 через инвертор 24 соединен с входом формирователя 6 импульсов напряжения и входом формирователя 20„ Выходы формирователя 6 импульсов напряжения соединен с выводами вторичной обмотки импульсного трансформатора 25.

Формирователь синхр(3импульсов содержит понижающий транс(33(3рматор

26, вторичная обмотка которого подключена к резистору 27 и через диодный выпрямитель 28 к входу транзисторного ключа 29„ Выход транзисторного ключа 29 чере днф (еренцирующую RC-цепь 30 соединен с входом мультивибратора 3! задержки, который выполнен на логических э(1ементах

И-НЕ. Выход мультивибратора 31 задержки через диМ1еренциру(1щун Р(.— цепь 32 соединен с вх(1д(м мудьтивибратора-формирователя 3?, в ых»д к (Зт(3РОГО СОЕДИНЕН С Н IXO 1ОМ фОР113(Р(31;3теля 1 синхроимлуньс в 1!у.11 тн пбрв. 1492448

l гДЬ с

2RC

10 г1.

Cd О1

0 LC в

15 (2) Т„M т, 35 1 тор-формирователь выполнен по той же схеме, что и мультивибратор 31 задержки.

Для сетей с частотой 50 Гц дли5 тельность импульс а, формируемого мультивибратором 31 задержки,устанавливается равной 5 мс, а длительность импульса мультивибратора-формирователя 33 — равной 10 мс.

К клеммам 12, 13, 17 и 18 в зависимости от типа подключаемого к имитатору устройства подключаются либо соответствующие цепи этого устройства, либо эакорачивающие перемычки.

Например, при подключении к имитатору устройства ограничения напряжения холостого хода сварочного трансформатора СУНСТ-2У5 клеммы 12 и 13, соединенные с выводами автотрансфор- 20 матора 14, подключают к сетевым клеммам СУНСТ-2У5, а клеммы 12 и 13 соединенные с выводами источника

° 15 сварочного тока, подключают к клеммам СУНСТ-2У5, предназначенным 25 для подключения первичной обмотки сварочного трансформатора. Между клеммами 17 подключают проводник, пропущенный через магнитопровод трансформатора СУНСТ-2У5. Между клеммами 18 устанавливают закорачивающую перемычку, Мощность автотрансформатора 14 должна быть не меньше мощности источника 15 сварочного тока.

В качестве источника 15 сварочного тока иожно использовать сварочный трансформатор либо его модель — силовой. трансформатор с такими же параметрами и мощностью, достаточной для 40 работы на сопротивление параллельной

RC-цепочки 19.

Трансформатор 16 может быть намотан на тороидальном ферритовом сердечнике. 45

Параллельная RC-цепочка 19 (фиг. I ) моделирует паразитную емкость сварочного кабеля и электрическое сопротивление человеческого тела. При прямоугольной форме импульсов сварочного 50 тока и индуктивности сварочного кабеля намного меньшей индуктивности вторичной обмотки источника сварочного тока выражение для тока наводки от соседней сварочной установки. выгля" 55 дит следующим образом:

M), Iс - И Г Г ()1 . е sin4)t+ н Ll в е

+ сваи с ). 1(с)—

ыс

Я1ПЯ (С- t) +

Cdo о

+ совы,(t — в )) l(t — )), R и С - параметры параллельной

RC-цепочки;

1"; - длительность импульса сварочного тока.

Отсюда следует, что для точного . воспроизведения тока наводки параметры имитатора наводок от соседней сварочной установки М и I> должны удовлетворять условию где I д — амплитуда импульса тока имитатора;

Мт - взаимная индуктивность между первичной и вторичной обмотками трансформатора 16;

Х вЂ” амплитуда импульса тока соседнего источника сва- . рочного тока;

М вЂ” взаимная индуктивность между сварочными кабелями соседних источников сварочного тока.

Длительность импульсов тока достаточно выбрать настолько большой, чтобы на их протялении .успевали saканчиваться колебательные переходные процессы токов наводки. При R

= 300 Ом, С 10 Ф длительность этих переходных процессов составляет несколько десятков микросекунд.

Имитатор работает следующим образом, Формирователь 1 синхроимпульсов формирует из сетевого напряжения (фиг.2а) импульсы, начало которых приходится на максимум положительной полуволны сетевого напряжения, а конец — на максимум отрицательной полуволны (фиг.2б). Иэ этих импульсов формирователь 2 адресов генерирует последовательность адресов в виде восьмиразрядного двоичного кода,причем длительность положительных импульсов на первом выходе формирова1492448 теля 2 адресов равна длительности импульса Аормирователя 1 синхроимпульсов (Аиг,2в). В периоде генерации Аормирователя 2 адресов содержит5 ся 64 адреса.

Последовательность адресов выдается на ПЗУ 3, на выходах которого формируются последовательности импульсов, длительности которых определяются длительностями провалов и перенапряжений в сети питания устройства ограничения напряжения холостого хода сварочного трансформатора и длительностью импульса тока, формируемого в формирователе 7. На протяжении одного периода формируется один импульс перенапряжения, один импульс провала и три импульса тока — один во время перенапряжения, второй во время провала и третий при номинальном напряжении сети. Для обеспечения такого алгоритма постоянное запоминающее устройство запрограммировано так, чтобы на первом вьмоде напряже- 25 ние появилось при 12, 40 и 58 адресах (импульсы тока), Длительность импульсов на первом выходе ПЗУ 3 определяется длительностью импульсов на первом входе и равна 10 мс

30 (фиг.2г). На втором выходе ПЗУ 3 напряжение имеется при адресах с 11 по 16 (импульс перенапряжения),т.е.

0,3 с при частоте сети 50 Гц. На третьем выходе ПЗУ 3 напряжение имеется при адресах с 39 по 48 (импульс

35 провала), т.е. 0 5 с.

Импульсы прямоугольной Аормы с первого выхода ПЗУ 3 усиливаются в формирователе 7 импульсов тока так, чтобы их амплитуда Тд удовлетворяла условию (2). Усиленные импульсы тока ерез трансформатор 16 трансформируются в цепь вторичной обмотки источника 15 сварочного тока (фиг.1). 45

Импульсы с первого выхода ПЗУ 3 (Аиг.2г) поступают также на вход Аормирователя 6 импульсов напряжения (фиг.3). По положительному фронту входного импульса Аормирователь 20 коротких импульсов формирует короткий импульс (фиг.2д), длительность которого определяется длительностью кратковременной импульсной помехи в сети питания, Этот импульс усиливается в импульсном усилителе 22 и подается на одну из первичных обмо ток импульсного трансформатора 25, Второй канал Аормирователя импульсов напряжения 6 отличается от цервого только наличием на входе инвертора

24, благодаря чему положительный фронт сигнала, поступающего на формирователь 21 коротких импульсов (Аиг.2е), задержан относительно положительного фронта входного сигнала (фиг.2г) íà 10 мс. Поэтому выходной импульс формирователя 21 (фиг.2ж) также задержан относительно импульса

Аормирователя 20 на 10 мс. Импульсы с выходов импульсных усилителей 22 и 23 поступают на встречно включенные первичные обмотки импульсного трансформатора 25 и после трансформации в его вторичную обмотку имеют противоположную полярность (фиг,2з).

При этом положительный импульс Аормируется при экстремуме положительной полуволны сетевого напряжения (Аиг.2а), а отрицательный — при экстремуме отрицательной полуволны благодаря жесткой связи начала и окончания импульсов блоков 1 — 3 с экстремумами напряжения сети. Благодаря этому воспроизводится самое неблагоприятное сочетание положения и полярности импульсной помехи с напряжением сети.

Импульс с второго выхода ПЗУ 3 после усиления в усилителе 5 посту.— пает на обмотку коммутатора Il,êîòîрый своими контактами подключает напряжение сети между левым по схеме крайним выводом и отводом обмотки автотрансформатора 14, таким образом чтобы повьппение напряжения между крайними выводами вследствие срабатывания коммутатора 11 соответствовало перенапряжению, наблюдаемому в сетях питания источников сварочного тока.

Импульс с третьего выхода ПЗУ 3 после усиления в усилителе 4 поступает на обмотку коммутатора 10 и размыкает его контакты, моделируя полные провалы напряжения сети, Фильтр 9 служит, для того, чтобы помехи, создаваемые имитатором, не проникали в питающую цепь и не воздействовали на другие электроприемники, подключенные к этой сети.

Таким образом, предлагаемый имитатор формирует на клеммах, к которым подключается испытуемое устройство, полные провалы напряжения сети, перенапряжения сети, импульсные помехи сети, наводит импульсы тока

1492448 во вторичную обмотку источнику сварочного тока и моделирует утечки в

Сварочной цепи. При этом импульсные помехи сети согласованы по полярнос5 ти с сетевым напряжением и подаются при его экстремальных значениях.

Так как известное устройство Аормирует лишь напряжение импульсной помехи одной полярности, предлагаемый имитатор воспроизводит помеховую обстановку сварочного производства точнее известного.

Формул а изобретения

1.,Имитатор помех, содержащий сетевые клеммы, автотрансАорматор, усилитель, Аильтр, Аормирователь импульсов напряжения и трансформатор, 20 причем выходы фильтра соединены с сетевыми клеммами, а выходы формирователя импульсов напряжения — с крайними выводами обмотки автотрансформатора, отличающийся тем, 25 что, с целью повышения точности воспроизведения реальной помеховой обстановки в условиях сварочного производФ ства, в него введены Аормирователь синхроимпульсов, Аормирователь адре- gp сов, постоянное запоминающее устройство, два коммутатора, две пары клемм высокого напряжения, источник сварочного тока, формирователь импульсов тока, две пары клемм сварочной цепи, параллельная RC-цепочка и второй уси35 литель, причем сетевые клеммы соединены с входами формирователя синхроимпульсов, выход которого соединен с входом формирователя адресов,выхо- 40 ды которого соединены с соответствующими входами постоянного запоминающего устройства, первый выход которого соединен с входами Аормирователя импульсов напряжения и формировате- 45 ля импульсов тока, а второй и третий выходы соответственно с входами первого и второго усщ ителей, выходы последнего подключены к управляющим входам второго коммутатора, нормаль50 но замкнутый контакт которогб подключен к одному иэ крайних выводов обмотки автотрансАорматора и через первую пару клемм высокого напряжения к одному из выводов первичной обмотки источника сварочного тока,нормально разомкнутый контакт второго коммутатора соединен с отводом обмотки автотрансформатора, а подвижный контакт через нормально замкнутые контакты первого коммутатора подключен кодному из входов Аильтра, второй вход которого соединен с вторым крайним выводом обмотки автотрансформатора и через вторую пару клемм высокого напряжения с вторым выводом первичной обмотки источника сварочного тока, вторичная обмотка которого подключена к последовательно соединенным вторичной обмотке трансАорматора, первой паре клемм сварочной цепи, параллельной RC-цепочке и второй паре клемм сварочной цепи,первичная обмотка трансАорматора подключена к выходам Аормирователя импульсов тока, выходы первого усилителя соединены с управляющими входами первого коммутатора, 2, Имитатор помех по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что формирователь импульсов напряжения содержит два Аормирователя коротких импульсов, два импульсных усилителя, импульсный трансформатор и инвертор, причем вход формирователя импульсов напряжения соединен через последовательно соединенные первый формирователь коротких импульсов и первый импульсный усилитель с началом одной из первичных обмоток импульсного трансформатора, а через последовательно соединенные инвертор, второй формирователь коротких импульсов и второй импульсный усилитель с концом другой первичной обмотки импульсного трансформатора, вторые выводы первичных обмоток которого соединены с источником постоянного напряжения, а выводы вторичной обмотки соединены с выходами формирователя импульсов напряжения.

1492448

Составитель В,Быков

Техред Л.Сердюкова

Редактор Н.Гунько

Корректор Т„Малец

Закаэ 3892/55 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101