Датчик фази напруги

Датчик фази напруги, що містить блок безтрансформаторного мостового випрямляча, вхід змінної напруги якого з'єднаний через гасильні конденсатори з джерелом змінної напруги, інвертувальний і прямий входи компаратора, виконаного на операційному підсилювачі, з'єднані з 3 32648 4 випрямного моста включені послідовно стокоптронну пару, діоди діодно-резистивного обмеістоковий перехід польового транзистора і четвержувача включені між прямим і інверсним входами тий резистор, затвор польового транзистора компаратора, згідно корисній моделі, додатково з’єднаний з одним з виведень п’ятого резистора, введені два конденсатори і два стабілітрони, а інше виведення якого і відповідне виведення четвихід постійної напруги з’єднаний з паралельно вертого резистора з’єднані з клемами для підклювключеними додатковими двома конденсаторами і чення джерела вимірюваної напруги. двома стабілітронами, які з’єднані послідовно з Недоліком відомого пристрою є аналоговий утворенням нульової точки, яка з’єднана з прямим метод вимірювання фази напруги з гальванометвходом компаратора. ром як реєструючим приладом, що ускладнює виСуттєвими ознаками пристрою, що заявляєтькористання його в цифрових схемах автоматичної ся, співпадаючими з найближчим аналогом, є накомпенсації реактивної потужності. ступні ознаки: Найбільш близьким по технічній суті і техніч- безтрансформаторний мостовий випрямляч; ному результату, що досягається, і вибраний най- вхід змінної напруги випрямляча з’єднаний ближчим аналогом є «Формувач мережевих імпучерез гасильні конденсатори з джерелом змінної льсів напруги» [Патент України №61747 А, МПК-7 напруги; Н 03 D 5/00, бюл. №11, 2003p.], що містить блок - на операційному підсилювачі виконаний комбезтрансформаторного мостового випрямляча, паратор; вхід змінної напруги якого з’єднаний через гасиль- на двох зутрічно-паралельно включених діоні конденсатори з джерелом змінної напруги, а дах і дво х резисторах виконаний симетричний діовихід постійної напруги з’єднаний з паралельно дно-резистивний обмежувач; включеними конденсатором і стабілітроном, при - інвертувальний і прямий входи компаратора цьому позитивний полюс мостового випрямляча з’єднані з симетричним діодно-резистивним обмез’єднаний з дільником резистора напруги, який жувачем; з’єднаний з інвертувальним входом компаратора, - вихід компаратора через резистор навантавиконаного на операційному підсилювачі, а пряжений на оптронну пару; мий вхід компаратора з’єднаний з симетричним - діоди діодно-резистивного обмежувача діодно-резистивним обмежувачем, виконаним на включені між прямим і інверсним входами компадвох резисторах і дво х зутрічно-паралельно вклюратора. чених діодах, при цьому вихід компаратора через Відмітними від найближчого аналогу суттєвиоптронну пару з’єднаний з логічним елементом що ми ознаками пристрою, що заявляється, є наступні «виключає «АБО», діоди діодно-резистивного обознаки: межувача включені між прямим і інверсним входа- додатково введені два конденсатори і два ми компаратора, а дільник резистора напруги, місстабілітрони; тить потенціометр, включений між двома - вихід постійної напруги з’єднаний з паралерезисторами, при цьому движок потенціометра льно включеними додатковими двома конденсатоз’єднаний з інверсним входом компаратора. рами і двома стабілітронами; Недоліком найближчого аналога є відсутність - додаткові конденсатори і стабілітрони стабільності в роботі при коливаннях мережевої з’єднані послідовно з утворенням нульової точки; напруги, а також вузька спрямованість викорис- нульова точка з’єднана з прямим входом тання його - тільки в схемах стабілізації напруги, компаратора. інверторах і перетворювачах. Між суттєвими ознаками корисної моделі, що Подальші дослідження можливостей даної заявляється, і технічним результатом, що досягасхеми дозволили: ється, існує наступний причинно-наслідковий - по-перше, виключити залежність стабільності зв’язок. роботи пристрою від коливань мережевої напруги; Дійсно, схемотехніка цифрового датчика фази - по-друге, розширити область застосування напруги, що заявляється, відрізняється простотою, пристрою у якості датчика фази напруги при побунадійністю і стабільністю, дозволяє розширити дові пристроїв автоматичної компенсації реактивобласть використання пристрою і підвищити точної потужності. ність вимірювання фази напруги змінного струму і Технічною задачею корисної моделі є розробоптимізувати процес компенсації реактивної потука схемотехніки цифрового датчика фази напруги жності. з досягненням технічного результату - підвищення Проведений аналіз рівня техніки, що включає стабільності роботи пристрою і розширення облапошук по патентних і науково-технічних джерелах сті використання пристрою. інформації, з виявленням джерел, що містять інПоставлена технічна задача виконується тим, формацію про аналоги технічного рішення, що що в датчику фази напруги, що містить блок безтзаявляється, дозволяє установити, що авторами рансформаторного мостового випрямляча, вхід не виявлені аналоги, що характеризуються всією змінної напруги якого з’єднаний через гасильні сукупністю ознак, ідентичної всім суттєвим ознаконденсатори з джерелом змінної напруги, інверкам способу, зазначеним у формулі корисної мотувальний і прямий входи компаратора, виконаноделі, що заявляється. го на операційному підсилювачі, з’єднані з симетТому можна затверджувати, що корисна моричним діодно-резистивним обмежувачем, дель відповідає умові охраноздатності за критерівиконаним на двох резисторах і двох зутрічноєм «новизна». паралельно включених діодах, при цьому вихід Крім того, корисна модель промислово застокомпаратора через резистор навантажений на совна, тому що те хнічне рішення, що заявляється, 5 32648 6 дозволяє використовувати його при розробці і вимогою двостороннього перетворювача робництві перетворювачів напруги постійно(обмежувача), виконаного на елементах - С1,С2, го/перемінного струму від вітродвигунів у перемінR1, R2, VD7, VD8. ну синусоїдальну напругу з компенсацією Синусоїдальна змінна напруга мережі 220 В реактивної потужності. поступає: Можливість здійснення корисної моделі, що - на реактивний баластний опір, виконаний у заявляється, підтверджується описом, що нижче вигляді конденсаторів С1 і С2, за допомогою яких приводиться, її практичної реалізації й ілюструєтьнапруга живлення формувача сіметрується щодо ся кресленнями. «0» синусоїдальної напруги мережі, оскільки На Фіг.1 показана принципова електрична С1=С2; схема пристрою. - на двосторонній обмежувач напруги мережі, Теоретичною основою роботи пристрою, що який сіметрується щодо «0» синусоїдальної напрузаявляється, є наступні положення. ги резисторами R1 і R2, оскільки R1=R2. При частоті живлячої мережі 50Гц період одКрім того, стабілізація живлячої напруги, що ного коливання синусоїдальної напруги складає подається на компаратор DA1, виконується на 20мс, що відповідає 360 кутовим градусам. параметричному стабілізаторі, що складається з С3, С4 і стабілітронів VD5, VD6. При необхідності підтримки cosj