способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети
Классы МПК: | H04B3/54 системы передачи информации по линиям энергоснабжения |
Автор(ы): | Гутин К.И., Цагарейшвили С.А. |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью Научно- коммерческая фирма "СЕВКО" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-03-31 публикация патента:
27.12.2000 |
Изобретение относится к электротехнике и может найти применение при организации каналов связи с использованием линий без обработки ее высокочастотными заградителями. Достигаемый технический результат - повышение скорости передачи сигналов. В предложенном способе передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети используется синхронное детектирование сигналов с фазовой обработкой, что позволяет повысить скорость передачи сигналов. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, в соответствии с которым в пункте передачи преобразуют питающее напряжение U(t) промышленной частоты F в трехфазные токи сигнала обратной последовательности![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161370/2161370-8t.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161370/2161370-9t.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161370/2161370-10t.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161370/2161370-11t.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161370/2161370-12t.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161370/2161370-13t.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161076/960.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161076/960.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161076/960.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161076/960.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области электротехники и может найти применение при организации каналов связи с использованием трехфазной электрической сети (0,38-10-35-110) кВ без ее обработки высокочастотными заградителями, при этом передачу и прием сигналов производят на стороне 0,38 кВ. Известен способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, который реализован в устройстве по а.с. СССР N 1737481, 1992 г. Недостатками известного способа является низкая помехозащитность при приеме сигналов и низкая, не более 10 Бод, скорость передачи сигналов. Наиболее близким к заявленному способу является способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, который реализован в патенте на изобретение N 2061256 1996 г. (прототип). Данному способу присущи те же недостатки. Заявленный способ решает задачу повышения скорости передачи сигналов. В заявленном способе в пункте передачи преобразуют питающее напряжение U(t) промышленной частоты F соответственно в трехфазные токи обратной последовательности![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161370/2161370-2t.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161370/2161370-3t.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161370/2161370-4t.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161370/2161370-5t.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161370/2161370-6t.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161370/2161370-7t.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161076/960.gif)
iA(t) = Im cos W1t - cos (W2t + 180)
iB(t) = Im cos (W1t + 120) - cos (W2t+60) (1)
iC(t) = Im (cos W1t + 240) - cos (W2t - 60),
где Im - амплитудное значение тока. W1 = (Wc - Л); W2 = (Wc + Л); Wc = 2Пfc; Л = 2ПF; f1 = fc - F; f2 = fc + F; fc = f1 + f2/2; П =
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161076/960.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161076/960.gif)
![способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, патент № 2161370](/images/patents/310/2161076/960.gif)
UA(t) = Um cos W1(t) - cos(W2t + 180)
UB(t) = Um cos (W1t + 120) - cos (W2t+60) (2)
UC(t) = Um cos (W1t + 240) - cos(W2t - 60),
где Um - амплитуда напряжения. На выходе ФСС 5 обратной последовательности, который реагирует только на первые члены (2), имеют обратное чередование фаз АСВ:
U1(t) = Um1 cos W1t, (3)
где Um1 - амплитуда напряжения. На выходе ФСС 4 прямой последовательности, который реагирует только на вторые члены (2), имеют прямое чередование фаз АВС:
U2(t) = Um2 cos W2t, (4)
где Um2 - амплитуда напряжения. Напряжения U2(t) и U1(t) подают соответственно на выходы первого 6 и второго 7 УПФ. Назначение УПФ - улучшить отношение сигнал/помеха на его выходе по сравнению с его входом. Напряжения с выходов УПФ 6, 7 подают на входы первого умножителя 8. Считаем, что коэффициенты передачи УПФ 6, 7 равны единице. Известно, что при подаче на вход умножителя двух напряжений с разными частотами W1 и W2 на его выходе имеют:
U8(t) = K1Um1 cos (W2-W1t + K2Um2 cos (W2 + W1)t, (5)
где K1 и K2 - коэффициенты преобразования умножителя 8. УПФ 9 выделяет второй член напряжения (5) с суммарной частотой W0. U0(t) = U9(t) = Um0 cos W0t, (6)
где W0=W2+W1, Um0 - амплитуда напряжения. Напряжение U0(t) подают на объединенные входы второго умножителя 10, т. е. перемножают U0(t) на U0(t). Выходное напряжение умножителя 10 по аналогии с (5) будет иметь вид:
U10(t) = K3Um1 cos (W0-W0)t + K4Um2cos(W0+W0)t = K3Um1 + K4Um2cos2W0t, (7)
где K3 и K4 - коэффициенты преобразования умножителя 10. Первый член (7) является напряжением постоянной составляющей Un, т.к. cos(W0-W0)t = cos0 = 1. ФНЧ - 11 выделяет напряжение:
Un = K3Um1. (8)
При передаче сигналов, которые являются последовательностью радиоимпульсов, напряжение Un будет являться огибающей информационных радиоимпульсов. Из описания работы заявленной системы следует:
1. Все элементы приемника 3 являются линейными элементами. 2. Обработку сигналов осуществляют фазовым способом. 3. Опорным сигналом для второго умножителя 10 является передаваемый сигнал. В Можайских электрических сетях Мосэнерго в феврале-марте были проведены линейные испытания макета системы, выполненного согласно схеме (см. чертеж). Передачу сигналов производили по кабельным электрическим линиям 10 кВ. Технические характеристики системы:
1. Частота запуска передатчика 1 равна 1125 Гц. 2. Частоты обратной и прямой последовательностей равны:
f1 = 1075 Гц; f2 = 1175 Гц. 3. Токи, вводимые в линию 2 в месте передачи, равны:
I1(f1) = I1f2 = 7 А. 4. Полосы пропускания УПФ 6, 7, 9 равны 50 Гц. 5. Полоса среза ФНЧ 11 равна 50 Гц. 6. Отношение сигнал/помеха на выходе УПФ 6, 7 равно трем. 7. На выходе ФНЧ 11 принимали последовательность видеосигналов типа "меандр". 8. Скорость передачи равна 50 Бод. Таким образом, мы доказали, что цель изобретения - повышение скорости передачи - достигнута.
Класс H04B3/54 системы передачи информации по линиям энергоснабжения