一種三相基準工頻信號發生器的製作方法
2023-05-13 00:43:41
專利名稱：一種三相基準工頻信號發生器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種信號發生裝置，具體為一種三相基準工頻信號發生器。
背景技術：
在各種饋電開關和電機保護系統中，都具有過壓、欠壓、過載、短路等保護功能。在保護系統試驗階段，常需要三相對稱工頻正弦波信號作為基準測試信號，而且要求基準測試信號的幅值、相位可調，頻率能跟蹤電網信號頻率變化，真實的反映電網電流，電壓信號。在實際應用中還要求整個信號發生器具有電路結構簡單、成本低等特點。現有的基準正弦波信號發生器主要分兩類:一類是採用模擬正反饋並利用振蕩原理來產生基準正弦波信號的模擬方法，但這種方法存在著頻率穩定性差、三相信號輸出相位不易控制；另一類是採用EPROM計數器生成正弦波，一個周期若干離散等分點的幅值數字方法，採用數字合成法產生基準正弦波信號的技術已普遍應用，此種方法雖克服了第一類方法的缺點，但是多數一次只能輸出一相正弦波，三相信號需要三路裝置，電路成本相對較高，並且要保證三相對稱控制，電路結構複雜。上述方法都不能真實模擬電網電壓、電流信號。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種三相基準工頻信號發生器，以真實反映電網的電壓、電流信號，為各種饋電開關和電機保護系統提供三相對稱、幅值可調節的工頻正弦波測試信號。為了達到上述目的，本實用新型所採用的技術方案為:一種三相基準工頻 信號發生器，由變壓器、超前移相網絡、滯後移相網絡和幅度控制單元構成。變壓器將工頻交流輸入信號降壓為低幅值的交流信號；然後通過超前移相網絡超前移相120度，通過滯後移相網絡滯後移相120度，產生三相對稱的工頻交流信號；最後三相信號通過幅度控制單元進行幅度調節後，輸出三相對稱且幅值可調的工頻正弦交流信號。所述的一種三相基準工頻信號發生器，其特徵在於:所述工頻交流輸入信號頻率為50Hz，有效值在127V到220V之間。所述的一種三相基準工頻信號發生器，其特徵在於:所述變壓器為降壓變壓器，變比為36:1。所述的一種三相基準工頻信號發生器，其特徵在於:所述超前移相網絡和滯後移相網絡採用RC電橋移相結構網絡。所述的一種三相基準工頻信號發生器，其特徵在於:所述幅度控制單元採用集成運算放大器LM324構成反相比例放大電路，對正弦信號進行幅度調節。與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在:本實用新型採用模擬電路實現三相基準工頻信號發生器，可以通過調節每相信號的大小，模擬三相電路的過壓、欠壓、過載、短路、斷相等情況，方便各種饋電開關和電機保護系統的調試；系統實時性好，結構簡單，可靠性高。
圖1為本實用新型的三相基準工頻信號發生器結構圖。圖2為本實用新型的三相基準工頻信號發生器電路。
具體實施方式
本實施例電路結構如圖1所示，一種三相基準工頻信號發生器，由變壓器1、超前移相網絡2、滯後移相網絡3和幅度控制單元4構成。變壓器I將工頻交流輸入信號降壓為低幅值的交流信號；然後通過超前移相網絡2超前移相120度，通過滯後移相網絡3滯後移相120度,廣生二相對稱的工頻交流/[目號；最後二相彳目號通過幅度控制單兀4進行幅度調節後輸出三相對稱且幅值可調的工頻正弦交流信號A、B、C。所述工頻交流輸入信號頻率為50Hz，有效值在127V到220V之間。所述變壓器I為降壓變壓器，變比為36: I。所述超前移相網絡2和滯後移相網絡3採用RC電橋移相結構網絡。所述幅度控制單元4採用集成運算放大器LM324構成反相比例放大電路，對正弦信號進行幅度調節。本實施例電路如圖2所示，Jl為交流信號輸入埠，交流輸入信號頻率為50Hz，有效值在127V到220V之間。J2為三相交流信號輸出埠，A、B、C三相信號相位依次相差120度。NI為降壓變壓器，變比為36: 1，將輸入的信號降壓到3.5V到6.1V之間。R1、R2、WU R5、Cl構成RC電橋電路，集成運算放大器U1A、R6、R7、RIO、Rll構成差分比例放大器，差分比例放大器取RC電橋E、D兩點間的電位差作為信號輸入，實現滯後移相網絡，通過調節電位器Wl的阻值，將輸入信號滯後移相120度。集成運算放大器U1B、R14、R15、W2構成反相比例放大器，通過改變電位器W2的阻值實現滯後移相後信號的幅度調節。集成運算放大器UlC構成電壓跟隨器，實現電路阻抗變換。集成運算放大器U1D、R16、R19、W5構成反相比例放大器，通過改變電位器W5的阻值實現未移相信號的幅度調節。R3、R4、W3、R17、C2構成RC電橋電路，集成運算放大器U2A、R8、R9、R12、R13構成差分比例放大器，差分比例放大器取RC電橋F、G兩點間的電位差作為信號輸入，實現超前移相網絡，通過調節電位器W3的阻值，將輸入信號超前移相120度。集成運算放大器U2B、R20、R18、W4構成反相比例放大 器，通過改變電位器W4的阻值實現超前移相後信號的幅度調節。
權利要求1.一種三相基準工頻信號發生器，其特徵在於:由變壓器、超前移相網絡、滯後移相網絡和幅度控制單元構成，變壓器將工頻交流輸入信號降壓為低幅值的交流信號；然後通過超前移相網絡超前移相120度，通過滯後移相網絡滯後移相120度，產生三相對稱的工頻交流信號；最後三相信號通過幅度控制單元進行幅度調節後，輸出三相對稱且幅值可調的工頻正弦交流信號。
2.根據權利要求1所述的一種三相基準工頻信號發生器，其特徵在於:所述工頻交流輸入信號頻率為50Hz，有效值在127V到220V之間。
3.根據權利要求1所述的一種三相基準工頻信號發生器，其特徵在於:所述變壓器為降壓變壓器，變比為36: I。
4.根據權利要求1所述的一種三相基準工頻信號發生器，其特徵在於:所述超前移相網絡和滯後移相網絡採用RC電橋移相結構網絡。
5.根據權利要求1所述的一種三相基準工頻信號發生器，其特徵在於:所述幅度控制單元採用集成運算 放大器LM324構成反相比例放大電路，對正弦信號進行幅度調節。
專利摘要本實用新型公開了一種三相基準工頻信號發生器，其特徵是系統由變壓器、超前移相網絡、滯後移相網絡和幅度控制單元構成。變壓器將工頻交流輸入信號降壓為低幅值的交流信號；然後通過超前移相網絡超前移相120度，通過滯後移相網絡滯後移相120度，產生三相對稱的工頻交流信號；最後三相信號通過幅度控制單元進行幅度調節後，輸出三相對稱且幅值可調的工頻正弦交流信號。本實用新型採用模擬電路實現三相基準工頻信號發生器，可以通過調節每相信號的大小，模擬三相電路的過壓、欠壓、過載、短路、斷相等情況，方便各種饋電開關和電機保護系統的調試；系統實時性好，結構簡單，可靠性高。
文檔編號G01R1/28GK203101446SQ20132004762
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月29日 優先權日2013年1月29日
發明者曲立國, 黃友銳, 徐善永, 唐超禮, 凌六一, 韓濤 申請人:安徽理工大學