ES2276415T3 - Dispositivo y procedimiento para determinar el signo de un desfase de dos señales electricas. - Google Patents
Dispositivo y procedimiento para determinar el signo de un desfase de dos señales electricas. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2276415T3 ES2276415T3 ES97120612T ES97120612T ES2276415T3 ES 2276415 T3 ES2276415 T3 ES 2276415T3 ES 97120612 T ES97120612 T ES 97120612T ES 97120612 T ES97120612 T ES 97120612T ES 2276415 T3 ES2276415 T3 ES 2276415T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- signal
- sign
- receive
- comparator
- window
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 39
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 230000011664 signaling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/18—Indicating phase sequence; Indicating synchronism
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Phase Differences (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
LA PRESENTE INVENCION TRATA DE UN DISPOSITIVO Y UN PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL SIGNO DE UN DESFASE DE UNA PRIMERA Y UNA SEGUNDA SEÑAL ELECTRICA PERIODICA ESENCIALMENTE IDENTICA SOBRE EL CORRESPONDIENTE PRIMER Y SEGUNDO CONDUCTOR ELECTRICO L1, L2, EN PARTICULAR PARA DETERMINAR LA DIRECCION DEL CAMPO GIRATORIO EN UNA RED TRIFASICA. EL DISPOSITIVO CORRESPONDIENTE A LA INVENCION MUESTRA UN DISPOSITIVO DE TOMA PARA LA TOMA DE LA PRIMERA SEÑAL DEL PRIMER CONDUCTOR L1 Y DE LA SEGUNDA SEÑAL DEL SEGUNDO CONDUCTOR L2; UN DISPOSITIVO TRIGGER 25 QUE SIRVE PARA RECIBIR LA PRIMERA SEÑAL TOMADA Y FIJAR UN PUNTO DE REFERENCIA TEMPORAL Y/O UNA VENTANA DE REFERENCIA TEMPORAL DENTRO DEL PERIODO DE SEÑALIZACION DE LA PRIMERA SEÑAL Y PARA EMITIR LA CORRESPONDIENTE SEÑAL TRIGGER; Y UN DISPOSITIVO DE DETERMINACION 31, 32, 33 QUE SIRVE PARA RECIBIR LA SEÑAL TRIGGER Y LA SEGUNDA SEÑAL TOMADA Y PARA DETERMINAR EL SIGNO DEL DESFASE, TENIENDO EN CUENTA AL MENOS EL VALOR DE LA SEGUNDA SEÑAL EN EL PUNTO DE REFERENCIA TEMPORAL Y/O EN EL CURSO DE LA SEGUNDA SEÑAL DENTRO DE LA VENTANA DE REFERENCIA TEMPORAL.
Description
Dispositivo y procedimiento para determinar el
signo de un desfase de dos señales.
La presente invención concierne a un dispositivo
para determinar el signo de un desfase de una primera y una segunda
señales eléctricas periódicas sustancialmente idénticas sobre un
primero y un segundo conductores eléctricos correspondientes,
especialmente para determinar la dirección del campo giratorio en
una red trifásica, según las características del preámbulo de la
reivindicación 1. Un dispositivo de esta clase es conocido, por
ejemplo, por la patente US-A-4 246
497.
Sin limitar su aplicabilidad general a señales
eléctricas de cualquier clase, la presente invención y la
problemática que le sirve de base serán explicadas con más detalle
haciendo referencia a dispositivos y procedimientos de
determinación de la dirección del campo giratorio para redes
trifásicas.
En el estado de la técnica se conoce una serie
completa de diferentes dispositivos y procedimientos
correspondientes de determinación de la dirección del campo
giratorio para redes trifásicas.
Los dispositivos de determinación de la
dirección del campo giratorio se utilizan siempre y cuando las tres
señales de forma sinusoidal - desplazadas en 120º una de otra - de
una red trifásica o red de corriente trifásica no pueden asignarse
unívocamente a los conductores existentes. En efecto, al conectar
aparatos de corriente trifásica, como, por ejemplo, motores
trifásicos, la secuencia de fases ha de coincidir en todos los
terminales para que el aparato funcione correctamente.
Se conoce por el documento DE 40 02 603 A1 un
aparato de medida con el cual se mide la suma de las tensiones de
dos fases con respecto a tierra a través de un contacto de puesta a
tierra.
Se conoce también por el documento DE 40 02 603
A1 un aparato de medida sin contacto de puesta a tierra que
presenta una patilla de derivación que está dispuesta en una
empuñadura y que puede conectarse con un potencial de referencia.
La patilla de derivación discurre paralelamente a la empuñadura de
una de dos puntas de prueba y durante la operación de medida actúa,
junto con la mano de un usuario que abraza a la empuñadura, como un
condensador con respecto a tierra.
Los contactos de puesta a tierra y las patillas
de derivación son problemáticos, ya que requieren un contacto
sólido por parte del usuario. Además, la longitud o la disposición
espacial de una línea de unión de contactos de puesta a tierra o de
patillas de derivación puede plantear dificultades, ya que pueden
ser influenciadas por ella las corrientes capacitivas utilizadas
para determinar la dirección de giro de tal manera que no sean ya
de magnitud suficiente para realizar la medición.
Se conoce por el documento DE 31 17 284 A1 una
disposición de circuito para vigilar una corriente trifásica
simétrica. Esta presenta para cada conductor del sistema trifásico
un detector de paso por cero que, al producirse un respectivo paso
por cero, genera un impulso correspondiente. Estos impulsos son
alimentados a un circuito de vigilancia del campo giratorio que
determina si entre dos impulsos de paso por cero que están asociados
a dos fases consecutivamente conectadas se presenta un impulso de
paso por cero de la tercera fase. Cuando ocurre esto, se presenta
entonces una asignación falsa. Con esta disposición de circuito
conocida no es posible una determinación de la dirección del campo
giratorio, ya que ésta únicamente establece por medio de un
dispositivo lógico si se presenta en definitiva un paso por cero de
la tercera fase.
Por tanto, el cometido de la presente invención
consiste en proporcionar un dispositivo para determinar el signo de
un desfase de dos señales eléctricas de la clase citada al
principio, que haga posible una determinación fiable y sencilla del
signo del desfase o de la dirección del campo giratorio.
Según la invención, este problema se resuelve
por medio de los dispositivos indicados en las reivindicaciones 1,
5 y 9. Perfeccionamientos de la invención son objeto de las
reivindicaciones subordinadas.
Especialmente ventajoso en el dispositivo según
la invención es su modo de funcionamiento seguro, el cual no
depende de un contacto determinado de puesta a tierra o de una
patilla de derivación. El resultado de medida puede ser indicado de
manera sencilla y unívoca. La estructura puede materializarse en
forma sencilla y fácil de entender y puede limitarse
sustancialmente a dos puntas de prueba, una microelectrónica, por
ejemplo un microprocesador, y dos pilotos, por ejemplo LEDs.
En particular, con el dispositivo según la
invención se puede determinar la dirección del campo giratorio en
una red trifásica por medio de una medición en dos conductores
cualesquiera de los tres conductores exteriores existentes, puesto
que la posición de fase del tercer conductor exterior se deriva
automáticamente de la misma.
Según un perfeccionamiento preferido, el
dispositivo de disparo está configurado de tal manera que fije un
paso por cero predeterminado de la primera señal, por ejemplo un
paso por cero ascendente de ésta, como punto de referencia
temporal.
Según otro perfeccionamiento preferido, el
dispositivo de determinación está configurado de tal manera que
determine el signo del desfase a partir del signo de la segunda
señal en el punto de referencia temporal.
Según la primera alternativa de la invención, el
dispositivo de disparo presenta un primer dispositivo comparador
para recibir la primera señal y compararla con un potencial de
referencia predeterminado y un dispositivo diferenciador para
diferenciar la señal de salida del primer dispositivo comparador.
Asimismo, el dispositivo de determinación presenta un segundo
dispositivo comparador para recibir la segunda señal y compararla
con el potencial de referencia predeterminado y un dispositivo de
almacenamiento para recibir la señal de salida del segundo
dispositivo comparador y la señal de salida del dispositivo
diferenciador. El dispositivo de almacenamiento puede estar
configurado en este caso de tal manera que, a cada señal de salida
del dispositivo diferenciador con un signo predeterminado, almacene
el signo de la señal de salida del segundo dispositivo
comparador.
Según un perfeccionamiento preferido, el
dispositivo de almacenamiento presenta un dispositivo biestable.
Según otro perfeccionamiento preferido, el
dispositivo de disparo está configurado de tal manera que fije como
ventana de referencia temporal un semiperíodo de la primera señal
que sigue a un paso por cero predeterminado de la primera señal,
por ejemplo un paso por cero ascendente de ésta.
En este caso, el dispositivo de determinación
está configurado preferiblemente de tal manera que determine el
signo del desfase detectando si la segunda señal presenta dentro de
la ventana de referencia temporal un paso por cero predeterminado,
por ejemplo un paso por cero descendente.
Conforme a la segunda alternativa de la
invención, el dispositivo de disparo presenta un primer dispositivo
comparador para recibir la primera señal y compararla con un
potencial de referencia predeterminado y un dispositivo
diferenciador para diferenciar la señal de salida del primer
dispositivo comparador, así como un dispositivo generador de
ventana de tiempo para recibir la señal de salida del dispositivo
diferenciador y generar una señal de ventana de tiempo a cada
impulso de salida del dispositivo diferenciador con un signo
predeterminado. El dispositivo de determinación presenta un segundo
dispositivo comparador para recibir la segunda señal y compararla
con el potencial de referencia predeterminado y un dispositivo de
almacenamiento para recibir la señal de ventana de tiempo del
dispositivo generador de ventana de tiempo y la señal de salida del
segundo dispositivo comparador. En este caso, el dispositivo de
almacenamiento está configurado de tal manera que almacene la
aparición del paso por cero predeterminado de la segunda señal
dentro de la ventana de referencia temporal.
Preferiblemente, el dispositivo de
almacenamiento presenta un dispositivo de báscula de Schmitt.
Según otro perfeccionamiento preferido, el
dispositivo de disparo está configurado de tal manera que fije como
ventana de referencia temporal una semionda predeterminada, por
ejemplo positiva, de la primera señal.
El dispositivo de determinación está configurado
preferiblemente en este caso de tal manera que digitalice y
almacene al menos la segunda señal y determine el signo del desfase
estableciendo si la segunda señal digitalizada presenta dentro de
la ventana de referencia temporal un flanco predeterminado, por
ejemplo un flanco descendente.
Según la tercera alternativa de la invención, el
dispositivo de disparo presenta un primer dispositivo comparador
para recibir la primera señal y compararla con un potencial de
referencia predeterminado. El dispositivo de determinación presenta
un segundo dispositivo comparador para recibir la segunda señal y
compararla con el potencial de referencia predeterminado, y un
dispositivo de tratamiento lógico para recibir la señal de salida
del primer dispositivo comparador y del segundo dispositivo
comparador. El dispositivo de tratamiento lógico está configurado
en este caso de tal manera que determine el signo del desfase
estableciendo si la segunda señal presenta un flanco predeterminado
cuando la señal de salida del primer dispositivo comparador ocupa
un estado predeterminado.
Según un perfeccionamiento preferido, se ha
previsto un dispositivo de visualización que está unido con el
dispositivo de determinación y que está destinado a visualizar el
signo determinado del desfase. En un caso especialmente preferido
el dispositivo de visualización es un piloto, por ejemplo un
LED.
Según otro perfeccionamiento preferido, el
dispositivo de toma está configurado de tal manera que estén
previstos exclusivamente componentes resistivos para tomar la
primera y la segunda señales. Por tanto, las resistencias reactivas
no pueden ejercer influencia alguna sobre la medición.
Según otro perfeccionamiento preferido, el
primero y el segundo conductores eléctricos están unidos con un
punto de conexión común que está puesto a un potencial determinado.
Ventajosamente, el acoplamiento del punto de conexión común al
potencial de referencia puede efectuarse casi de cualquier
manera.
Según otro perfeccionamiento preferido, el punto
de conexión común puede ser unido con el potencial de tierra
durante la determinación del signo del desfase.
Según otro perfeccionamiento preferido, se ha
previsto un dispositivo de unión galvánico para unir el punto de
conexión común con el potencial de referencia.
Según otro perfeccionamiento preferido, se ha
previsto un dispositivo de unión resistivo que discurre a través
del electrodo de contacto y el cuerpo humano para unir el punto de
conexión común con el potencial de tierra.
Según otro perfeccionamiento preferido, se ha
previsto un dispositivo de unión capacitivo que discurre a través
del cuerpo humano para unir el punto de conexión común con el
potencial de tierra.
En lo que sigue, se explica la presente
invención con más detalle ayudándose de formas de realización
preferidas y haciendo referencia a los dibujos que se
acompañan.
En las figuras muestran:
La figura 1, una vista general esquemática de
tres formas de realización preferidas del dispositivo según la
presente invención;
La figura 2, una representación esquemática de
la primera forma de realización preferida del dispositivo según la
presente invención;
La figura 3, diagramas de las señales desfasadas
de dos conductores eléctricos para explicar la primera forma de
realización según la figura 2, a saber, ilustrando la figura 3.1 el
caso en el que la señal del primer conductor marcha por delante de
la del segundo conductor, e ilustrando la figura 3.2 el caso en el
que la señal del segundo conductor marcha por delante de la del
primer conductor;
La figura 4, una representación esquemática de
la segunda forma de realización preferida del dispositivo según la
presente invención;
La figura 5, diagramas de las señales desfasadas
de dos conductores eléctricos para explicar la segunda forma de
realización según la figura 4, a saber, ilustrando la figura 5.1 el
caso en el que la señal del primer conductor marcha por delante de
la del segundo conductor, e ilustrando la figura 5.2 el caso en el
que la señal del segundo conductor marcha por delante de la del
primer conductor;
La figura 6, una representación esquemática de
la tercera forma de realización preferida del dispositivo según la
presente invención; y
La figura 7, diagramas de las señales desfasadas
de dos conductores eléctricos para explicar la segunda forma de
realización según la figura 6, a saber, ilustrando la figura 7.1 el
caso en el que la señal del primer conductor marcha por delante de
la del segundo conductor, e ilustrando la figura 7.2 el caso en el
que la señal del segundo conductor marcha por delante de la del
primer conductor.
En las figuras los símbolos de referencia
iguales designan componentes iguales o funcionalmente iguales.
La figura 1 muestra una vista general
esquemática de tres formas de realización preferidas del dispositivo
según la presente invención.
En la figura 1 los símbolos de referencia L1 y
L2 designan un primero y un segundo conductores eléctricos que
conducen una primera y una segunda señales eléctricas de forma
sinusoidal sustancialmente idénticas, presentando las dos señales
un determinado desfase entre ellas. Este desfase está en el
intervalo comprendido entre -180º y +180º (-\pi y +\pi). El
dispositivo según la invención sirve para determinar qué signo
presenta el desfase, es decir, cuál de las dos señales marcha por
delante o por detrás de la otra.
Los dos conductores eléctricos presentan
resistencias internas o externamente insertas 20a, 20b, 20c y 20d y
está unidos uno con otro en un punto de conexión común K que está
puesto a un potencial predeterminado y que está unido con un punto
de unión V a través de otra resistencia 21 de esta clase.
Partiendo del punto de unión V puede efectuarse
una unión del punto de conexión común K con el potencial de tierra
PEN a través de tres clases diferentes de dispositivos de unión 11,
12 y 13.
El símbolo de referencia 11 designa un
dispositivo de unión para unir el punto de conexión común K con el
potencial de tierra PEN a través de una línea de unión
galvánica.
El símbolo de referencia 12 designa un
dispositivo de unión para unir el punto de conexión común K con el
potencial de tierra PEN por medio de una línea de unión resistiva
que discurre a través de un electrodo de contacto y el cuerpo
humano 100. En este caso, R y 101 designan una respectiva
resistencia y 102 designa una capacidad.
El símbolo de referencia 13 designa un
dispositivo de unión para unir el punto de conexión común K con el
potencial de tierra PEN por medio de una línea de unión capacitiva
que discurre a través del cuerpo humano 100. En este caso, C y 102
designan una respectiva capacidad y 101 designa una resistencia.
El símbolo de referencia 25 designa un
dispositivo de disparo para recibir la primera señal tomada del
primer conductor L1. El dispositivo de disparo fija un punto de
referencia temporal y/o una ventana de referencia temporal dentro
del período de la primera señal y emite una señal de disparo
correspondiente.
Se pueden diferenciar ahora tres casos según las
tres formas de realización preferidas, estando insinuada la primera
forma de realización mostrada en la figura 1 con líneas continuas y
estando insinuadas la segunda y la tercera formas de realización
con líneas de trazos.
En la primera forma de realización el
dispositivo de disparo 25 genera un impulso de instante de tiempo
correspondiente a una posición de fase definible a voluntad, pero
constante, de la primera señal, por ejemplo un paso por cero
determinado o un máximo o un mínimo o una pendiente determinada.
Este impulso de instante de tiempo es conducido
a un dispositivo de determinación 31 que capta la polaridad de la
segunda señal en el momento del impulso de instante de tiempo y
obtiene a partir de ella el signo del desfase, es decir que realiza
un análisis del instante de tiempo.
En la segunda forma de realización el
dispositivo de disparo 25 genera para una posición de fase definible
a voluntad, pero constante, de la primera señal, por ejemplo un
paso por cero determinado o un máximo o un mínimo o una pendiente
determinada, un impulso de ventana de tiempo correspondiente a la
duración de un semiperíodo de la primera señal.
Este impulso de ventana de tiempo es conducido a
un dispositivo de determinación 32 que capta si la segunda señal
presenta un paso por cero predeterminado durante el periodo de
tiempo del impulso de ventana de tiempo, y obtiene a partir de esto
el signo del desfase, es decir que realiza un análisis de la ventana
de tiempo.
En tercera forma de realización el dispositivo
de disparo 25 genera también un impulso de ventana de tiempo
correspondiente a la duración de un semiperíodo de la primera señal,
coincidiendo éste con un signo determinado de la primera señal.
Este impulso de ventana de tiempo es conducido a
un dispositivo de determinación 33 al que se alimenta también la
segunda señal en forma digitalizada. Este dispositivo de
determinación 33 capta si la segunda señal presenta un flanco
predeterminado durante el impulso de ventana de tiempo, y obtiene a
partir de ello el signo del desfase, es decir que realiza un
análisis lógico.
Después de la determinación del signo del
desfase se visualiza éste en las tres formas de realización sobre
un indicador 50, por ejemplo una pantalla o un indicador LCD.
En lo que sigue, se explican individualmente y
en detalle estas tres formas de realización.
La figura 2 muestra una representación
esquemática de la primera forma de realización preferida del
dispositivo según la presente invención.
El dispositivo de disparo presenta en la primera
forma de realización un primer comparador 301 para recibir la
primera señal y compararla con un potencial de referencia
predeterminado, convenientemente el potencial de tierra, y un
diferenciador 41 para diferenciar la señal de salida del primer
comparador 301.
El dispositivo de determinación presenta en la
primera forma de realización un segundo comparador 311 para recibir
la segunda señal y compararla con el potencial de referencia
predeterminado, y un dispositivo de almacenamiento 42 para recibir
la señal de salida del diferenciar 41 en una entrada E1 y la señal
de salida del segundo comparador 311 en una entrada E2.
El dispositivo de almacenamiento 42 está
configurado de tal manera que, a cada impulso de salida del
diferenciador 41 con un signo positivo, almacena el signo de la
señal de salida del segundo comparador 311. Naturalmente, se
podrían emplear también con este fin los impulsos de salida del
diferenciador 41 con signo negativo. Convenientemente, el
dispositivo de almacenamiento 42 comprende para ello un dispositivo
biestable.
El dispositivo de almacenamiento 42 presenta dos
salidas A1 y A2 que están unidas con el indicador 50. La primera
salida A1 activa un indicador "derecho" 501, 502 para indicar
un desplazamiento a la derecha de la segunda señal con respecto a
la primera señal, es decir, un signo negativo del desfase. La
segunda salida A2 activa un indicador "izquierdo" 511, 512
para indicar un desplazamiento a la izquierda de la segunda señal
con respecto a la primera señal, es decir, un signo positivo del
desfase.
En el caso mostrado, el indicador 50 está
constituido por un excitador 501, 511 y un piloto 502, 512 activado
por éste.
La figura 3 muestra diagramas de las señales
desfasadas de los dos conductores eléctricos L1, L2 para explicar
la primera forma de realización según la figura 2. En este caso, se
han registrado el tiempo en el eje de abscisas y la respectiva
amplitud de señal en el eje de ordenadas.
La figura 3.1 muestra el caso en el que la
primera señal del primer conductor L1 marcha por delante de la
segunda señal del segundo conductor L2.
Como se insinúa en la figura 3.1 por medio de
puntos destacados en la evolución de la primera señal, el
diferenciador 41 emite un impulso positivo cada vez que se produce
un paso ascendente por cero de la primera señal, puesto que se
modifica entonces siempre la señal del comparador 301 con flanco
ascendente.
Como consecuencia del signo positivo del
desfase, la segunda señal es positiva siempre en el instante del
impulso positivo, lo que es captado por el dispositivo de
almacenamiento 42 a partir de la señal de salida del segundo
comparador 311, almacenado y llevado a través de la salida A2 al
indicador 50, en el que, como resultado, se ilumina el piloto
izquierdo 512.
La figura 3.2 muestra el caso en el que la
segunda señal del segundo conductor L2 marcha por delante de la
primera señal del primer conductor L1.
Como consecuencia del signo negativo del
desfase, es siempre negativa la segunda señal en el instante del
impulso positivo, que está insinuado mediante puntos destacados en
la evolución de la primera señal, lo cual es captado por el
dispositivo de almacenamiento 42 a partir de la señal de salida del
segundo comparador 311, almacenado y llevado a través de la salida
A1 al indicador 50, en el que, como resultado, se ilumina el piloto
derecho 502.
La figura 4 muestra una representación
esquemática de la segunda forma de realización preferida del
dispositivo según la presente invención.
El dispositivo de disparo presenta también en la
segunda forma de realización un primer comparador 301 para recibir
la primera señal y para compararla con un potencial de referencia
predeterminado, convenientemente el potencial de tierra, y un
diferenciador 41 para diferenciar la señal de salida del primer
comparador.
Además de la primera forma de realización
mostrada en la figura 3, el dispositivo de disparo comprende un
dispositivo 44 generador de ventana de tiempo, convenientemente un
monoestable, para recibir la señal de salida del diferenciador 41 y
generar una señal de ventana de tiempo a cada impulso de salida del
diferenciador 41 con un signo positivo. Naturalmente, la ventana de
tiempo puede ser generada también como reacción a un impulso de
salida del diferenciador 41 con un signo negativo.
El dispositivo de determinación presenta también
en la segunda forma de realización un segundo comparador 311 para
recibir la segunda señal y compararla con el potencial de referencia
predeterminado, y un dispositivo de almacenamiento 46 para recibir
la señal de salida del dispositivo 44 generador de ventana de tiempo
en una primera entrada E1 y la señal de salida del segundo
comparador en una segunda entrada E2.
El dispositivo de almacenamiento 46 está
configurado de tal manera que almacene la aparición de un paso
descendente por cero de la segunda señal dentro de la ventana de
referencia temporal. Convenientemente, el dispositivo de
almacenamiento 46 comprende para ello un dispositivo de báscula de
Schmitt. Naturalmente, podría almacenar también la aparición de un
paso ascendente por cero.
Los restantes componentes de la segunda forma de
realización corresponden a los de la primera forma de realización
anteriormente explicada.
La figura 5 muestra diagramas de las señales de
desfasadas de los dos conductores eléctricos L1, L2 para explicar
la segunda forma de realización según la figura 4. En este caso, se
han registrado el tiempo sobre el eje de abscisas y la respectiva
amplitud de señal sobre el eje de ordenadas.
La figura 5.1 muestra el caso en el que la
primera señal del primer conductor L1 marcha por delante de la
segunda señal del segundo conductor L2.
Como se insinúa en la figura 5.1 por medio de
puntos destacados en la evolución de la primera señal, el
diferenciador 41 emite un impulso positivo cada vez que se produce
un paso ascendente por cero de la primera señal, puesto que
entonces varía siempre la señal del comparador 301 con flanco
ascendente.
En reacción a esto y como se insinúa en la
figura 5.1 por medio de una ventana de tiempo de línea de trazos -
adyacente a los puntos destacados - de un semiperíodo T/2 de la
primera señal, el dispositivo 44 generador de ventana de tiempo
genera una señal de ventana de tiempo con la longitud T/2 y aplica
ésta a la entrada E1 del dispositivo de almacenamiento 46.
Como consecuencia del signo positivo del
desfase, se produce siempre un paso descendente por cero de la
segunda señal durante la señal de ventana de tiempo con la longitud
T/2, lo que es captado por el dispositivo de almacenamiento 46 a
partir de la señal de salida del comparador 301, almacenado y
llevado a través de la salida A2 al indicador 50, en el que, como
resultado, se ilumina el piloto izquierdo 512.
La figura 5.2 muestra el caso en el que la
segunda señal del segundo conductor L2 marcha por delante de la
primera señal del primer conductor L1.
Como consecuencia del signo negativo del
desfase, no se produce ningún paso descendente por cero de la
segunda señal durante la señal de ventana de tiempo con la longitud
T/2, lo que es captado por el dispositivo de almacenamiento 46 a
partir de la señal de salida del comparador 311, almacenado y
llevado a través de la salida A1 al indicador 50, en el que, como
resultado, se ilumina el piloto derecho 502.
La figura 6 muestra una representación
esquemática de la tercera forma de realización preferida del
dispositivo según la presente invención.
El dispositivo de disparo presenta también en la
tercera forma de realización un primer comparador 301 para recibir
la primera señal y compararla con un potencial de referencia
predeterminado, convenientemente el potencial de tierra.
El dispositivo de determinación presenta en la
tercera forma de realización un segundo comparador 311 para recibir
la segunda señal y compararla con el potencial de referencia
predeterminado y un dispositivo de tratamiento lógico 48 para
recibir la señal de salida del primer comparador 301 en una primera
entrada E1 y del segundo comparador 311 en una segunda entrada
E2.
El dispositivo de tratamiento lógico 48 está
configurado de tal manera que determine el signo del desfase
estableciendo si la segunda señal presenta un flanco descendente
cuando la señal de salida del primer comparador 301 adopta un
estado H. Naturalmente, se puede establecer también la presencia de
un flanco ascendente y se puede emplear también como señal de
disparo el estado L de la señal de salida del primer comparador
301.
Los demás componentes de la tercera forma de
realización corresponden a los de las formas de realización primera
y segunda anteriormente explicadas.
La figura 7 muestra diagramas de las señales
desfasadas de los dos conductores eléctricos L1, L2 para explicar
la segunda forma de realización según la figura 6. En este caso, se
han registrado el tiempo en el eje de abscisas y la respectiva
amplitud de señal en el eje de ordenadas.
La figura 7.1 muestra el caso en el que la
primera señal del primer conductor L1 marcha por delante de la
segunda señal del segundo conductor L2.
En la figura 7.1 se tiene que X1 designa la
forma digitalizada de la primera señal del primer conductor L1
correspondiente a la señal de salida del primer comparador 301 y X2
designa la forma digitalizada de la segunda señal del segundo
conductor L2 correspondiente a la señal de salida del segundo
comparador 311. Como se insinúa en la figura 7.1 por medio de
puntos destacados en la evolución de la señales digitalizadas
primera y segunda X1, X2, la segunda señal digitalizada X2 presenta
siempre un flanco descendente durante el estado H de la primera
señal digitalizada X1 a consecuencia del signo positivo del desfase.
Esto es captado por el dispositivo de tratamiento lógico 48,
almacenado y llevado a través de la salida A2 al indicador 50, en el
que, como resultado, se ilumina el piloto izquierdo 512.
La figura 7.2 muestra el caso en el que la
segunda señal del segundo conductor L2 marcha por delante de la
primera señal del primer conductor L1.
Como se insinúa en la figura 7.2 por medio de
puntos destacados en la evolución de las señales digitalizadas
primera y segunda X1, X2, la segunda señal digitalizada X2 no
presenta ningún flanco descendente durante el estado H de la
primera señal digitalizada X1 a consecuencia del signo negativo del
desfase. Esto es captado por el dispositivo de tratamiento lógico
48, almacenado y llevado a través de la salida A2 al indicador 50,
en el que, como resultado, se ilumina el piloto derecho 502.
Aunque se han discutido individualmente las
formas de realización primera a tercera anteriores, éstas,
naturalmente, pueden combinarse de cualquier manera. También pueden
combinarse, por ejemplo promediarse, varios eventos consecutivos,
es decir, mediciones realizadas en períodos de señal consecutivos.
Esto es importante especialmente en el caso de señales fuertemente
afectadas de ruido.
Claims (16)
1. Dispositivo para determinar el signo de un
desfase de una primera y una segunda señales eléctricas periódicas
sustancialmente idénticas (21, 22) sobre un primero y un segundo
conductores eléctricos correspondientes, en particular para
determinar la dirección del campo giratorio en una red trifásica,
que comprende:
un dispositivo de toma (20a-20d)
para tomar la primera señal (21) del primer conductor y la segunda
señal (22) del segundo conductor;
un dispositivo de disparo (25) para recibir la
primera señal tomada (21) y fijar un punto de referencia temporal o
una ventana de referencia temporal dentro del período de la primera
señal (21) y para emitir una señal de disparo correspondiente;
y
un dispositivo de determinación (31; 32; 33)
para recibir la señal de disparo y la segunda señal tomada (22) y
determinar el signo del desfase teniendo en cuenta al menos el valor
de la segunda señal (22) en el punto de referencia temporal o la
evolución de la segunda señal dentro de la ventana de referencia
temporal,
caracterizado porque el dispositivo de
disparo (25) presenta un primer dispositivo comparador (301) para
recibir la primera señal (21) y compararla con un potencial de
referencia predeterminado y un dispositivo diferenciador (41) para
diferenciar la señal de salida del primer dispositivo comparador
(301); y
el dispositivo de determinación (31) presenta un
segundo dispositivo comparador (311) para recibir la segunda señal
(22) y compararla con el potencial de referencia predeterminado y un
dispositivo de almacenamiento (42) para recibir la señal de salida
del segundo dispositivo comparador 311 y la señal de salida del
dispositivo diferenciador (41),
estando configurado el dispositivo de
almacenamiento (42) de tal manera que, a cada señal de salida del
dispositivo diferenciador (41) con un signo predeterminado,
almacena el signo de la señal de salida del segundo dispositivo
comparador (311).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de almacenamiento (42)
presenta un dispositivo biestable.
3. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de disparo (25) está
configurado de tal manera que establece como ventana de referencia
temporal un semiperíodo de la primera señal (21) que sigue a un
paso predeterminado por cero de dicha primera señal (21).
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque el dispositivo de determinación (32)
está configurado de tal manera que determina el signo del desfase
estableciendo si la segunda señal (22) presenta un paso
predeterminado por cero dentro de la ventana de referencia
temporal.
5. Dispositivo para determinar el signo de un
desfase de una primera y una segunda señales eléctricas periódicas
sustancialmente idénticas (21, 22) sobre un primero y un segundo
conductores eléctricos correspondientes, en particular para
determinar la dirección del campo giratorio en una red trifásica,
que comprende:
un dispositivo de toma (20a-20d)
para tomar la primera señal (21) del primer conductor y la segunda
señal (22) del segundo conductor;
un dispositivo de disparo (25) para recibir la
primera señal tomada (21) y fijar un punto de referencia temporal o
una ventana de referencia temporal dentro del período de la primera
señal (21) y para emitir una señal de disparo correspondiente;
y
un dispositivo de determinación (31; 32; 33)
para recibir la señal de disparo y la segunda señal tomada (22) y
determinar el signo del desfase teniendo en cuenta al menos el valor
de la segunda señal (22) en el punto de referencia temporal o la
evolución de la segunda señal dentro de la ventana de referencia
temporal,
caracterizado porque el dispositivo de
disparo (25) presenta un primer dispositivo comparador 301 para
recibir la primera señal (21) y compararla con un potencial de
referencia predeterminado y un dispositivo diferenciador (41) para
diferenciar la señal de salida del primer dispositivo comparador
(301), así como un dispositivo (44) generador de ventana de tiempo
para recibir la señal de salida del dispositivo diferenciador y
generar una señal de ventana de tiempo a cada señal de salida del
dispositivo diferenciador (41) con un signo predeterminado; y
el dispositivo de determinación (32) presenta un
segundo dispositivo comparador (311) para recibir la segunda señal
(22) y compararla con el potencial de referencia predeterminado y un
dispositivo de almacenamiento (46) para recibir la señal de ventana
de tiempo del dispositivo (44) generador de ventana de tiempo y la
señal de salida del segundo dispositivo comparador (311),
estando configurado el dispositivo de
almacenamiento (46) de tal manera que almacena la aparición de un
paso predeterminado por cero de la segunda señal (22) dentro de la
ventana de referencia temporal.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque el dispositivo de almacenamiento (46)
presenta un dispositivo de báscula de Schmitt.
7. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de disparo (25) está
configurado de tal manera que fija como ventana de referencia
temporal una semionda predeterminada de la primera señal.
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque el dispositivo de determinación (33)
está configurado de tal manera que digitaliza y almacena al menos
la segunda señal (22) y determina el signo del desfase estableciendo
si la segunda señal digitalizada (22) presenta un flanco
predeterminado dentro de la ventana de referencia temporal.
9. Dispositivo para determinar el signo de un
desfase de una primera y una segunda señales eléctricas periódicas
sustancialmente idénticas (21, 22) sobre un primero y un segundo
conductores eléctricos correspondientes, en particular para
determinar la dirección del campo giratorio en una red trifásica,
que comprende:
un dispositivo de toma (20a-20d)
para tomar la primera señal (21) del primer conductor y la segunda
señal (22) del segundo conductor;
un dispositivo de disparo (25) para recibir la
primera señal tomada (21) y fijar un punto de referencia temporal o
una ventana de referencia temporal dentro del período de la primera
señal (21) y para emitir una señal de disparo correspondiente;
y
un dispositivo de determinación (31; 32; 33)
para recibir la señal de disparo y la segunda señal tomada (22) y
determinar el signo del desfase teniendo en cuenta al menos el valor
de la segunda señal (22) en el punto de referencia temporal o la
evolución de la segunda señal dentro de la ventana de referencia
temporal,
caracterizado porque el dispositivo de
disparo (25) presenta un primer dispositivo comparador (301) para
recibir la primera señal (21) y compararla con un potencial de
referencia predeterminado; y
el dispositivo de determinación (33) presenta un
segundo dispositivo comparador (311) para recibir la segunda señal
(22) y compararla con el potencial de referencia predeterminado y un
dispositivo de tratamiento lógico (48) para recibir la señal de
salida del primer dispositivo comparador (301) y del segundo
dispositivo comparador (311),
estando configurado el dispositivo de
tratamiento lógico (48) de tal manera que determina el signo del
desfase estableciendo si la segunda señal (22) presenta un flanco
predeterminado cuando la señal de salida del primer dispositivo
comparador (301) ocupa un estado predeterminado.
10. Dispositivo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por un dispositivo
indicador (50) que está unido con el dispositivo de determinación
(31; 32; 33) para indicar el signo determinado del desfase.
11. Dispositivo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de toma (20a-20d) está configurado de
tal manera que están previstos exclusivamente componentes resistivos
para la toma de la primera señal (21) y de la segunda señal
(22).
12. Dispositivo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
conductores eléctricos primero y segundo están unidos con un punto
de conexión común (K) que está a un potencial determinado.
13. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado porque el punto de conexión común puede ser
unido con el potencial de tierra.
14. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque está previsto un dispositivo de unión
galvánico (11) para unir el punto de conexión común con el
potencial de tierra.
15. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque está previsto un dispositivo de unión
resistivo (12) para unir el punto de conexión común con el
potencial de tierra, cuyo dispositivo está unido a un electrodo de
contacto con el que, al ser tocado, se puede establecer la unión con
el potencial de tierra a través del cuerpo de la persona que hace
el contacto.
16. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque está previsto un dispositivo de unión
capacitivo (13) para unir el punto de conexión común con el
potencial de tierra, cuyo dispositivo está unido a un electrodo de
contacto con el que, al ser tocado, se puede establecer la unión con
el potencial de tierra a través del cuerpo de la persona que hace
el contacto.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19653323A DE19653323C2 (de) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Vorrichtung zur Bestimmung des Vorzeichens einer Phasenverschiebung zweier elektrischer Signale |
| DE19653323 | 1996-12-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2276415T3 true ES2276415T3 (es) | 2007-06-16 |
Family
ID=7815553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES97120612T Expired - Lifetime ES2276415T3 (es) | 1996-12-20 | 1997-11-25 | Dispositivo y procedimiento para determinar el signo de un desfase de dos señales electricas. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6144925A (es) |
| EP (1) | EP0849601B9 (es) |
| DE (2) | DE19653323C2 (es) |
| DK (1) | DK0849601T3 (es) |
| ES (1) | ES2276415T3 (es) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI102699B1 (fi) * | 1997-08-27 | 1999-01-29 | Ensto Sekko Oy | Menetelmä ja laite kolmivaihejärjestelmän vaihejärjestyksen ja kiertosuunnan mittaamiseksi |
| DE19915968A1 (de) * | 1999-04-09 | 2000-10-12 | Philips Corp Intellectual Pty | Anordnung zum Offsetabgleich zweier orthogonaler Sensorsignale |
| US6690151B2 (en) * | 2002-03-12 | 2004-02-10 | And Yet, Inc. | Phase detection circuit |
| EP1491904B1 (fr) * | 2003-06-24 | 2007-08-15 | Chauvin Arnoux | Procédé et dispositif d'identification du sens de rotation de deux phases d'un système de tension triphasé |
| DE102006009360B3 (de) * | 2006-03-01 | 2007-07-12 | Wupper, Horst, Prof. Dr. Ing. | Schaltungsanordnung zur elektronischen Bestimmung der Phasenfolge in Drehstromnetzen |
| KR101510653B1 (ko) * | 2007-11-14 | 2015-04-10 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 액정 표시 장치 |
| CN116449122B (zh) * | 2023-06-16 | 2023-08-18 | 创辉科技有限公司 | 供电系统故障检测电路 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3652933A (en) * | 1969-12-23 | 1972-03-28 | Westinghouse Electric Corp | Apparatus for producing a signal when a selected phase relationship exists between two alternating current voltages of different frequencies |
| US4246497A (en) * | 1978-09-29 | 1981-01-20 | Neil Brown Instruments Systems, Inc. | Phase measuring circuit |
| GB2059078A (en) * | 1979-09-13 | 1981-04-15 | Plessey Co Ltd | Improvements in or relating to phase sequence indicators |
| DE3117284A1 (de) * | 1981-04-30 | 1982-11-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zur ueberwachung eines symmetrischen dreiphasen-wechselstromes |
| US4710703A (en) * | 1986-01-15 | 1987-12-01 | Westinghouse Electric Corp. | Direction sensing system for an AC power supply and AC motor drive with such direction sensing system |
| US4901005A (en) * | 1988-12-05 | 1990-02-13 | International Business Machines Corporation | Zero voltage crossover detector for polyphase systems |
| DE4002603C2 (de) * | 1990-01-30 | 1994-02-03 | Benning Elektrotechnik | Spannungsprüfer |
| US5212407A (en) * | 1990-10-04 | 1993-05-18 | International Business Machines Corporation | Digital phase match discriminator for three-phase power |
| US5103162A (en) * | 1991-03-21 | 1992-04-07 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus for determining when a preselected phase relationship exists between two periodic waveforms |
| DE9206307U1 (de) * | 1992-05-11 | 1992-07-23 | Ch. Beha GmbH Technische Neuentwicklungen, 7804 Glottertal | Drehfeldrichtungs-Meßgerät |
| US5378979A (en) * | 1992-11-25 | 1995-01-03 | Allen-Bradley Company, Inc. | Method and apparatus for efficiently computing symmetric sequence signals in a three phase power system |
| EP0715723B1 (en) * | 1993-08-23 | 2003-06-11 | Echelon Corporation | Measuring burst/sinusoidal waveform time span |
| DE19631807C1 (de) * | 1996-08-07 | 1997-08-28 | Beha C Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Drehfeldrichtung in einem Dreiphasennetz (Drehstromnetz) |
-
1996
- 1996-12-20 DE DE19653323A patent/DE19653323C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-25 EP EP97120612A patent/EP0849601B9/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-25 ES ES97120612T patent/ES2276415T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-25 DK DK97120612T patent/DK0849601T3/da active
- 1997-11-25 DE DE59712798T patent/DE59712798D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-18 US US08/993,522 patent/US6144925A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19653323C2 (de) | 2001-07-12 |
| EP0849601B1 (de) | 2007-01-10 |
| DE19653323A1 (de) | 1998-07-02 |
| US6144925A (en) | 2000-11-07 |
| DE59712798D1 (de) | 2007-02-22 |
| EP0849601A3 (de) | 1999-07-28 |
| EP0849601B9 (de) | 2008-04-30 |
| EP0849601A2 (de) | 1998-06-24 |
| DK0849601T3 (da) | 2007-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2276415T3 (es) | Dispositivo y procedimiento para determinar el signo de un desfase de dos señales electricas. | |
| US6137285A (en) | Electrical voltage tester | |
| PT88704B (pt) | Sistema pletismografico com oximetro de pulso | |
| JP2711519B2 (ja) | コンセント配線チェッカー及び配線検知方法 | |
| CN108562803B (zh) | 一种检测三相电源相序的万用表及方法 | |
| CN205581245U (zh) | 一种漏电检测器 | |
| CN208026809U (zh) | 检测仪 | |
| CN102385000A (zh) | 电表系统的过零检测电路 | |
| CN106707163B (zh) | 有刷电动机的检测系统及方法 | |
| RU174477U1 (ru) | Устройство автоматизированного контроля параметров аппаратуры связи | |
| HUT69268A (en) | Method and device for indicating the direction of rotation of a threephase system | |
| SU748637A1 (ru) | Реле сопротивлени | |
| JPH01237479A (ja) | 磁極検出回路 | |
| JPS6050455A (ja) | 相回転検出器 | |
| JPH0720612Y2 (ja) | 直流電圧検知用テスター | |
| CN211505843U (zh) | 一种多功能插座测试仪 | |
| CN2198611Y (zh) | 判断电位极性的氖管 | |
| CN207924113U (zh) | 一种三相电源电力检测系统 | |
| SU731401A1 (ru) | Устройство дл определени целостности электрической цепи и направлени тока в ней | |
| JP3744261B2 (ja) | 火災感知器 | |
| JP2895899B2 (ja) | センサの時分割駆動方式 | |
| RU2218576C1 (ru) | Указатель напряжения | |
| SU1714528A1 (ru) | Устройство контрол электрических цепей и напр жений | |
| CN108508259A (zh) | 交流市电同步信号检测电路 | |
| RU2239843C1 (ru) | Прибор для определения правильности подключения электрических счетчиков в трехфазную сеть |