Спосіб перетворення аналогового сигналу напруги в логіко-динамічному процесі контролю амплітуди та частоти

Реферат: UA 82748 U UA 82748 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до електроенергетики, зокрема до функціональних структур пристроїв, що забезпечують вимірювання сплесків та провалів амплітудного значення та частоти напруги синхронного генератора, що виникають при відключенні або підключенні до нього навантаження. Відомий спосіб підрахунку сплесків та провалів напруги, тривалість перевищення якими різних рівнів аналізу більше заданих критичних значень (Єрмаков В.Ф. Патент RU № 2183049 "Счетчик критических выбросов и провалов напряжения и суммарного времени отказов электрооборудования" від 17.05.2000), який реалізується за допомогою пристрою, що містить перетворювач змінної напруги в постійну, блок віднімання, джерело опорних напруг, інвертор, генератор прямокутних імпульсів, компаратори та одновібратори. Недоліками способу є відсутність можливості вимірювання числового значення величини сплеску або провалу напруги та відсутність можливості вимірювання числового значення сплеску або провалу частоти. Найбільш близьким до способу, який реалізований в функціональній структурі, яка заявляється, по технічній суті і результату, що досягається, і вибраним як прототип є спосіб, який реалізується за допомогою пристрою вимірювання коливань напруги (Ахалкаци В.Г. Детектор колебаний напряжения / В.Г. Ахалкаци, К.О. Церетели, Н.П. Блеткин // Сообщение АН ГССР. Электромеханика.-1971. - Т. 64, № 2. - С. 393-396), що містить вхідний перетворювач змінної напруги в постійну, до виходу якого підключений осцилограф. Недоліками прототипу є відсутність можливості вимірювання числового значення величини сплеску або провалу амплітуди та частоти напруги, що може бути представлене у цифровому вигляді. Корисною моделлю поставлена задача розробки способу перетворення аналогового сигналу напруги в логіко-динамічному процесі контролю амплітуди та частоти. Вирішується поставлена задача способом перетворення аналогового сигналу напруги в логіко-динамічному процесі контролю амплітуди та частоти, в якому за допомогою  f  UAUAм функціональної структури трансформатора 1     UA 0   f1  UAUA  UA виконують перетворення аналогового сигналу енергетичного аргументу напруги  UA 0  в  аналоговий сигнал напруги зменшеної амплітуди  UA , який за допомогою функціональної структури селекторного каналу f1Mux  мікроконтролера f1MK  забезпечує подачу аналогового 30 сигналу на функціональну структуру аналого-цифрового перетворювача f1АЦП  відповідно до аналітичного виразу вигляду: де (→) та (=) - функціональні аналоговий та цифровий зв'язки відповідних функціональних структур; 35      U   U  UA для формування інформаційного аналогового сигналу амплітуди j й частоти j 0 Uj 0  енергетичного аргументу , при цьому після формування аналогового сигналу напруги    зменшеної амплітуди  UA , відповідно до аналітичного виразу вигляду: за допомогою функціональної логічної структури f1 й вхідного аргументу перемикання 40 U0 / 1 вхідний аргумент аналогового сигналу UA подають або на першу функціональну структуру дільника напруги f1R1 / R2  для формування аргументу напруги  UA , або на  f1 UA функціональну структуру модуля напруги для формування аргументу напруги  UA , при цьому відповідно до аналітичного виразу вигляду: 1 UA 82748 U ,  U A подають на диференціюючу функціональну структуру активізований аргумент f1C1R3 d / dn для виключення підмагнічування трансформатора внаслідок протікання по вторинній обмотці постійного струму, після чого за допомогою функціональної структури 5 суматора f1  виконують зсув активізованого аргументу додатної напруги  U A на величину вхідного аргументу Uсм суматора f1  , після цього за допомогою першої функціональної f1   UA   Uсм структури стабілітрона 10  max виключають можливе перевищення аргументу   max   U     , а потім з використанням функціональної максимально припустимої величини  структури операційного підсилювача f1OУ  й другої функціональної структури дільника max     UA   Uсм  МК   f2 R1 / R2  активізують результуючий аргумент напруги   , який подають функціональної структури мультиплексора f1Mux  функціональної структури мікроконтролера f1MK  , в якому по наперед введеній процедурі на перший функціональний зв'язок перетворення формують структуру інформаційних аналогових відповідають величині амплітуди енергетичного аргументу 15    сигналів Uj UA  , що UA 0  , а після активізації  аргументу напруги  UA відповідно до аналітичного виразу вигляду: з використанням третьої функціональної логічної структури дільника f2 R1 / R2  формують аргумент аналогового сигналу   UA  та подають на другу функціональну структуру max 20 f2   UA стабілітрона виключаючи можливе перевищення аргументом максимально припустимої величини, який потім подають на другий функціональний зв'язок функціональної структури мультиплексора f1Mux  функціональної структури мікроконтролера f1MK  , в якому також по наперед введеній процедурі перетворення формують структуру інформаційних Uj 0  аналогових сигналів , які відповідають значенню частоти енергетичного аргументу    25 UA 0  . Використання запропонованого технічного рішення дозволить вимірювати величини сплесків та провалів амплітуди й частоти напруги, що дає можливість використовувати отримані значення в системі упереджуючого керування дизель-генераторним агрегатом та зменшити величини провалів та сплесків амплітуди й частоти напруги на 30 %. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Спосіб перетворення аналогового сигналу напруги в логіко-динамічному процесі контролю амплітуди та частоти, в якому з використанням функціональної структури трансформатора   f1 U A U Aм  2 UA 82748 U    U A 0   f1  U A U A  U A   виконують перетворення аналогового сигналу енергетичного аргументу напруги U A 0  в  аналоговий сигнал напруги зменшеної амплітуди  U A , який за допомогою функціональної структури селекторного каналу f1 Mux мікроконтролера f1 MK  виконує подачу аналогового 5 сигналу на функціональну структуру аналого-цифрового перетворювача f1  АЦП  відповідно до аналітичного виразу вигляду: , де () й (=) - функціональний аналоговий та цифровий зв'язок відповідних функціональних структур, 10 для формування інформаційного аналогового сигналу амплітуди енергетичного аргументу  U  U  й частоти U    j j A 0 U A 0  , який відрізняється тим, що після формування аналогового сигналу напруги зменшеної амплітуди U A , відповідно до аналітичного виразу вигляду: , з використанням функціональної логічної структури f1   й вхідного аргументу перемикання 15 U 0 / 1 вхідний аргумент аналогового сигналу U A подають або на першу функціональну структуру дільника напруги f1 R1 / R2  для формування аргументу напруги функціональну структуру модуля напруги  U A , або на f1 U A для формування аргументу напруги U A , при цьому відповідно до аналітичного виразу вигляду: 20 активізований  аргумент UA подають на диференціюючу функціональну структуру f1 C1R3 d / dn для виключення підмагнічування трансформатора внаслідок протікання по вторинній обмотці постійного струму, після чого за допомогою функціональної структури суматора f1   виконують зсув активізованого аргументу додатної напруги 25   U A на величину вхідного аргументу U см суматора f1   , після чого за допомогою першої функціональної структури стабілітрона f1  U A   U см max виключають можливе перевищення аргументом   U max  , а потім з використанням функціональної     структури операційного підсилювача f1 OУ  й другої функціональної структури дільника максимально припустимої величини f 2 R1 / R2  активізують результуючий аргумент напруги    30  МК , який подають   на перший функціональний зв'язок функціональної структури мультиплексора f1 Mux функціональної структури мікроконтролера f1 MK  , в якому по наперед введеній процедурі  U A   U см max перетворення формують структуру інформаційних аналогових сигналів 3 U  U  ,  j A що UA 82748 U відповідають величині амплітуди енергетичного аргументу аргументу напруги  U A 0  , а після активізації  U  відповідно до аналітичного виразу вигляду:  A з використанням третьої функціональної логічної структури дільника 5 аргумент аналогового сигналу стабілітрона 10 f2  UA m ax   UA  f 2 R1 / R2  формують та подають на другу функціональну структуру , виключаючи можливе перевищення аргументом максимально припустимої величини, який потім подають на другий функціональний зв'язок функціональної структури мультиплексора f1 Mux функціональної структури мікроконтролера f1 MK  , в якому також по наперед введеній процедурі перетворення формують структуру інформаційних аналогових сигналів U j 0  , які відповідають значенню частоти енергетичного аргументу    U A 0  . Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4