Построение фильтров обратной последовательности с компенсацией частотной погрешности.

Небаланс ФОП. ФОП должен рассчитываться так, чтобы при подведенной системе токов (или напряжений) прямой последовательности ток (или напряжение) между вторичными зажимами был равен нулю. В реальных же условиях в указанном режиме между вторичными зажимами имеется некоторое значение выходного параметра, называемое током (или напряжением) небаланса.

Причины небаланса. Небаланс появляется из-за отклонения параметров элементов фильтра от их расчетных значений и может быть вызван рядом причин:

1) неточностью выполнения отдельных элементов;

2) изменением параметров элементов под влиянием изменения температуры;

3) изменением параметров элементов под влиянием изменения сигнала на входе (при сохранении их синусоидальности и симметрии);

4) изменением сопротивлений элементов под влиянием изменения частоты.

Параметр h. Небаланс объясняется отклонением Δh какой-либо величины от своего расчетного значения h. Под величиной h можно понимать расчетное значение сопротивления какого-либо элемента, температуры или частоты. При достаточно малом относительном отклонении небаланс можно считать пропорциональным этому отклонению. Т.о., небаланс пропорционален приложенному току (или напряжению) прямой последовательности и относительному отклонению некоторого параметра от своего расчетного значения: , где – коэффициент пропорциональности, зависящий от типа фильтра, а также от того, отклонение какого параметра от расчетного рассматривается. Наиболее существенным является небаланс, вызванный отклонением частоты f. Коэффициент зависит только от типа фильтра. Причем чем этот коэффициент меньше, тем фильтр лучше (с точки зрения величины небаланса).

Векторная диаграммы при подаче на входы фильтра системы токов (напряжений) прямой (а) и обратной (б) последовательности:

Принципиальная схема ФНОП с коррекцией частотной погрешности:

Принципиальная схема ФТОП с коррекцией частотной погрешности:

36. Схема сравнения двух электрических величин по фазе.

При построении дистанционных органов на базе ОУ наибольшее распространение получили схемы сравнения двух электрических вели­чин по фазе. На рис. 45 показана структурная схема измерительного органа со схемой сравнения двух электрических величин по фазе.

В общем случае на вход ИО подаются напряжение U и ток /, из которых формируются напряжения Е1 и E2 подаваемые на входы схемы сравнения. Поскольку в схеме сравнения по фазе важно выявить угол между сформированными ЭДС, для их формирования использо­ваны рассмотренные ранее усилители-ограничители (см. рис. 33). По­лученные от усилителей-ограничителей напряжения подаются на «Схему совпадения» (см. рис. 43), которая формирует положительные импульсы только в моменты совпадения импульсов Е1 и E2 противо­положной полярности. Для оценки соотношения длительностей поло­жительных и отрицательных импульсов совместно используются «Интегратор» и «Триггер Шмитта», выполненные по схеме, представленной на рис. 46.

При отсутствии совпадения по времени сигналов противоположной полярности на вход интегратора поступает отрицательное напряжение, в результате интегрирования которого на выходе DА1 устанавливается максимальное напряжение насыщенного ОУ. Это соответствует отсут­ствию срабатывания схемы сравнения. При длительности отрицатель­ных импульсов на выходе схемы совпадения, превышающих длитель­ность положительных импульсов, выходное напряжение интегратора при положительном напряжении, получаемом от схемы совпадения, снижается, а при отрицательном - возрастает. В результате выходное напряжение интегратора не достигает порога переключения триггера Шмитта и схема сравнения не выдает выходного сигнала. При дли­тельности положительного сигнала на выходе интегратора большей, чем длительность отрицательного, выходное напряжение интегратора снижается ниже порога переключения триггера Шмитта, и на выходе схемы сравнения появляется положительный выходной сигнал, сигна­лизирующий о срабатывании.

При равной длительности положительных и отрицательных им­пульсов на выходе схемы совпадения схема сравнения находится на границе срабатывания. Такое соотношение соответствует сдвигу фаз между напряжениями Е1 и E2, равному 90°. Использование дополни­тельной входной цепи интегратора, содержащей нелинейный элемент, позволяет в незначительных пределах изменять угол срабатывания схемы сравнения по фазе. Для исключения дребезга контакта порог срабатывания триггера выбирается близким к максимальному, т. е. в диапазоне 10...11 В. Постоянная времени интегратора выбирается та­кой, чтобы перезаряд конденсатора происходил за время, приблизи­тельно равное периоду частоты сети.