Линейный преобразователь проходящей мощности в частоту

Линейный преобразователь проходящей мощности в частоту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (11) 597977 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.02.76 (21)2321728/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.03.78. Бюллетень №1 (45) Дата опубликования описания Я. 03.78. (51) М. Кл.

5 01 R 19/26

G C1 R 21/06

Гасударственный номитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 621.317. .735 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Скрипник, B. А. Хомяк и Т. В. Сухенко (71) Заявитель (54) ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПРОХО ЯШЕЙ

МОЩНОСТИ В ЧАСТОТУ

Изобретение относится к области электроизмсрительной техники и может быть использовано для дистанционного измерения значения и направления проходящей мощности в электрически связанных системах. ,э

Известен сумморазностный преобразователь проходящей мощности в частоту, который выполнен по одноканальной схеме с охватом квадратичного детектора, усилителя, синхронного детектора и частотного преобразователя обратной связью через управляемый прерыва 0 тель (1) .

Такой преобразователь содержит входные преобразователи тока и напряжения нагрузки в пропорциональные напряжения, автоматический переключатель, управляемый коммутационным генератором, сумматор, квадратичный преобразователь, усилитель, синхронный детектор, преобразователь постоянного напряжения в частоту, формирователь импульсов постоянной амплитуды и длительности цепи обратной связи и автоматический прерыватель.

Выход синхронного детектора через преобразователь постоянного напряжения в частоту. и формирователь постоянной амплитуды и длительности соединен через автоматический прерыватель с одним из входов сумматора, а цепь 2 управления автоматического прерыватсля соединена с коммутационным генератором.

Однако такие преобразователи могу т работать только прп одном направлении могцвости. Действительно, работа прерыватсля синхронизирована с работой входного автоматического переключателя так, что импульсы пз цепи обратной связи поступают на сумматор только в моменты формирования разностного напряжения. При изменении направления проходящей мощности в первую половину такта формируется уже не суммарное. а разностное напряжение, во вторую половину — соответственно, не разностное, а суммарное напряжение.

Поэтому изменяется знак обратной связи, т.с. вместо отрицательной связи начинает действовать положительная связь. и погрешность преобразования резко повышается. Кроме того, B известной схеме линейного преобразователя отсутствует индикация направления проходящей мощности.

Целью настоящего изобретения является обеспечение реверсивности линейного преобразования и индикации направления мощности.

Это достигается тем. что в линейный преобразователь проходящей мощности в частоту, содержащий входные преобразователи тока и

597977

25 напряжения нагрузки в пропорциональные напряжения, автоматический переключатель, управляемый коммутационным генератором, сумматор, квадратичный преобразователь, усилитель, синхронный детектор, преобразователь постоянного напряжения в частоту и формирователь импульсов постоянной амплитуды и длительности цепи обратной связи, введены инвертор, дополнительный преобразователь постоянного напряжения в частоту, дополнительный формирователь импульсов постоянной длительности и амплитуды и допол нительный сумматор с тремя входами, при этом выход синхронного детектора через известные преобразователь постоянного напряжения в частоту, формирователь импульсов постоянной амплитуды и длительности соединен с одним из входов автоматического переключателя, а через инвертор, дополнительный преобразователь постоянного напряжения в частоту, дополнительный формирователь импульсов постоянной амплитуды и длительности соединен с другим входом автоматического переключателя один из входов дополнительного сумматора сосдинен с вы одом синхронного детектора, два других — с выходами преобразователей постоянного напряжения в частоту, а выход дополнительного сумматора является одним из выходов .линейного преобразователя проходя>цей мощности в частоту.

11а чертеже представлена блок-схема предлагаемого преобразователя, включающеГО в с(бя входной преобразователь 1 тока; входной преобразователь 2 напряжения; автоматический переключатель 3; коммутационный генсратОр 4; сумматор 5; квадратичный преобразователь 6; усилитель 7; синхронный детектор 8; преобразователи 9 и 10 постоянного напряже, ГГЯ в частоту; инвертор 11; формирователи!2 и !

3 импульсов постоянной длительности и амплитуды; сумматор 14 с тремя входами.

Ток g >I напряжение U на контролируемом участке электрической системы с помо(цью преобразовате;Гей 1 и 2 преобразуются в пропорциональные напряжения. Противофазные напряжения с выхода преобразователя 1 через автоматический переключатель 3. управляемый генератором 4, поочередно поступают на один из входов сумматора 5, на другой вход которого подано напряжение с выхода преобразователя 2.

Переключатель 3 в одном из положений подаст напряжение, совпадающее по фазе с входным током, а в другом — сдвинутые iia 180 .

В результате, B один полупериод коммутирующсlo напряжения на выходе сумматора 5 соадается геометрическая сумма напряжений, сдвинутых на утол р а во второй полупериод — геометрическая разность этих напряжений. При непрерывной работе переключателя 3 с частотой более низкой, чем частота входного тока и напряжения, на вход квадратичн(, о преобразователя 6 воздействуют пакеты суммарного и разностного напряжений, При нера венс гве этих напряжений при (1?<90 на выходе квадратичного преобразователя 6 появляется переменное напряжение с частотой переключения

4О

SQ

6С

4 (частота генератора 4), с амплитудой, пропорциональной проходящей мощности. Это напряжение усиливается усилителем 7 и выпрямляется синхронным детектором 8.

С выхода синхронного детектора 8 постоянное напряжение поступает на вход преобразователя 9 напряжения в частоту и через инвертор 1f на аналогичный преобразователь 10.

Преобразователи 9 и 10 выполнень> таким образом, что они генерируют только при одной полярности постоянного напряжения. Иоэто(>х, если работает преобразователь 9, то за счет инвертирования напряжения в инверторе !! преобразователь 10 не генерирует.

Работающий преобразовател - 9 мп,?авг>я"." работой формирователя 12 импульсов пест(iaiiной амплитуды и длительности. С вы ода формирователя 12 импульсы через автох>аГический переключатель 3 поступают на сумматор 5.

Формирователь 12 подключен к тому вхо; у автоматического переключателя, включение Которого соответствует формированию н- выходе сумматора 5 разностного напряжения. 11оэтому на квадратичный преооразователь 6 при одном положении перек.ГГочателя поступает с, ммарное напряжение, а прн другом — разностное напряжение совместно с импульсами От формироватс. Гя 12.

При достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 7 квадрат суммарногo напр»женил равен c>ììc квадратов paailocTHol импульсного напряжения. Так как кв;Гдрат и;iпульсного напряжения пропорционален астоте следования импульсов. то частота (I на выходе преобразователя 9 прямо пропорциона."ьна проходя щеи электрическОГ! мощilÎcT!. ., Опг>с-.. деляемой входными током О и напря?кением !.1

I I = к(зсозУ"

Прн изменении направления .,iо;цнос i i" (r,)90 ) изменяется фаза Iiepciicнной составляк>щей напряжения На выходе квадрач и: . :Ого

Hpeoo,>aa0HaTc ->H 6 на 180 . СОО>тветс: веГГ>ГО I! л1еняется H(?, .lÿpHocTü Ho тоян ного наГГряжеГГия на выходе синхронно "0 >етек гора 8.

В результате этого нани?Гает работать Нр;-oáразовате(ih 10 I; aaiiapaercII прсоб1?азова с Гь 9.

И. п \.1 ьс ы посто ян?ГОй д 1 итсл ь ности Г! а мп. Нтхды переключателя 3 íà ГинаГОт воздействовать на сумматор 5.

Так как при измен пном направлснии мощности подача синфазногÎ напряжения на вход

c>;MIIaT0pa 5 c03 aQa ;жo pdaHÎcTHoc нап, ?я?кение, а при противофазном (сдвинутом на 180 ) напряженки có>i;>iàpaoå напряжение, то НÎступление импульсов >Га другой вход переключателя 3 не измеHÿoò режим работы квадратичного преобразователя 6, т. е. IIiiпульсы Iioступают совместно с разностным напряженнем.

Поэтому час>ота колебаний на выходе преобразователя 10 I, прямо пропорциональны проходящей электрической мощности н прн противо>юложном направлении.

Благодаря охват. одноканального преобразовательногo тракта глубокой отрицательной с>братвой с >язьк> через формирователи импульсов при любом laèðàâaåHHH мощности нсстаоильность параметров преобразовательных звс597977 ньев (сумматора 5, квадратичного преобразователя 6, усилителя 7, синхронного детектора

8, частотных преобразователей 9 и 10) мало влияет на точность преобразования.

Таким образом, частота колебаний.на выходе преобразователя пропорциональна проходящей мощности при любом направлении, а наличие колебани.:: на одном или другом выходах преобразов; —;теля дает информацию о направлении мощности.

Лля передачи измерительной информации по одному каналу связи описанный преобразователь снабжен дополнительным сумматором 14 с тремя входами. Один вход сумматора соединен с выходом синхронного детектора 8, а два других входа — с выходами частотных преобразователей 9 и 10. При одном направлении мощности на выходе сумматора 14 появляются колебания частоты f и сигнал положительной полярности. При другом направле ии — соответственно колебания частоты f> и сигнал отрицательной полярности. По частоте колебаний на приемном конце можно определить значение мощности, а по полярности сигнала — судить о направлении мощности в системе.

Предлагаемое изобретение может найти широкое применение на энергетических объектах и подстанциях для дистанционного измерения проходящей мощности в системе (по частоте сигнала), при этом по полярности сигнала мож

Io определить и направление мощности.

Формула изобретения

Линейный преобразователь проходящей мощности в частоту, содержащий входные преобразователи тока и напряжения нагрузки в пропорциональные напряжения, автоматический переключатель, управляемый коммутационным генератором, сумматор, квадратичный преобразователь, усилитель, синхронный детектор, преобразователь постоянного напряжения в частоту и формирователь импульсов постоянной амплитуды и длительности цепи обратной связи, отличающийся тем, что, с целью обеспечения реверсивности линейного преобразования и индикации направления мощности, он снабжен инвертором, дополнительным преобразователем постоянного напряжения в частоту, дополнительным формирователем импульсов постоянной длительности и амплитуды, и дополнительным сумматором с тремя входами, при этом выход синхронного детектора через известные преобразователь постоянного напряжения в частоту, формирователь импульсов постоянной амплитуды и длительности соединен с одним из входов автоматического переключателя, а через инвертор, дополнительный преобразователь постоянного напряжения в частоту, дополнительный формирователь импульсов постоя н н Ой амплитуды и длител ьности соединен с другим входом автоматического переключателя, один из входов дополнительного сумматора соединен с выходом синхронного детектора, два других — с выходами преобразователей постоянного напряжения в частоту. а выход дополнительного сумматора является одним из выходов линейного преобразователя проходящей мощности в частоту.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР ¹ 457932, кл. G 01 R 19/26, 1973.

597977

Составитель Андриевский

Техред О. Луговая Корректор H. Тупица

Тираж 1112 Подписное

Редактор Н. Зайцева

Заказ 1210/35

НН11ИПИ Го-y/tapet Be I, ci î . nì»òe.-а Cîвета .Ч:.пис -; CCС1

IIo делам изобретенп,". и открытий

113035, Москва, Ж-35, Ра IUcKBR Ilco. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Э жгород, ул. Проектная. -1