Устройство для измерения коэффициента мощности цепи в переходном режиме

 

1..УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ЦЕПИ В ПЕРЕХОДНОМ РЕЖИМЕ, содер жа1цее датчик тока, два пиковых детектора, выходы которых соединены с входами делительного блока, соединенного выходом с входом ицдикатора, о т л ичающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него введен переключатель полярности сигнала, а пиковые дете1 :торы выполнены с возможностью детектирования сигнала взаимно обратной полярности, причем входы пиковых детекторов соединены с выходом датчика тока через переключатель полярности сигнала . ®

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5?? 4 G Oi R 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ фигЛ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3737528/24-21 (22) 07. 05. 84 (46) 23. 11.85. Вюп. И 43 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) А.В.Шамов и О.В.Петинов (53) 621.317.38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 761923, кл. G 01 R 21/00, l976.

Авторское свидетельство СССР

У 970249, кл. С 01 R 21/00,,1981. (54)(57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ЦЕПИ В ПЕРЕХОДНОМ РЕЖИМЕ, содержащее датчик

„„SU„„1193595 A тока, два пиковых детектора, выходы которых соединены с входами делительного блока, соединенного выходом с входом индикатора, о т л и-. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен переключатель пси?яркости сигнала, а пиковые детекторы выполнены с воэможностью детектирования сигнала взаимно обратной полярности, причем входы пиковых детекторов соединены с выходом датчика тока через переключатель полярности сигнала.

1193595

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что переключатель полярности сигнала содержит два пороговых блока взаимно обратной полярности, два триггера и управляемый инвертор, вход и выход которого являются входом и выходом переключателя сигнала, причем входы пороговых блоков соединены с входом управляемого инвертора, а выхоИзобретение относится к испытаниям электрических аппаратов, в частности к измерению коэффициента мощности цепи в переходном режиме.

Испытательная цепь для испытаний

Ъ электрических аппаратов в режиме короткого замыкания представляет собой последовательное включение источника электрической энергии, индуктивного и активного регулируемых сопротивлений испытуемого аппарата, включающего аппарата и измерительного шунта. Во время опыта испытуемый аппарат предварительно может быть включен..Переходной процесс в испытательной цепи возникает после включения "включающего аппарата. В испытательной цепи протекает ток, содержащий периодическую и апериодическую составляющие. Максимальное мгновенное значение тока и коэффициент мощности цепи определяются параметрами источника энергии и сопротивлением испытательной цепи.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена блок-схема. устройства для измерения коэффициента мощности цепи в переходном режиме; на фиг. 2 — зависимость между коэффициентом удара К и коэффициентом мощности Cos P ; йа фиг. 3 и 4возможные кривые изменения тока во времени, на фиг. 5 — принципиальная схема переключателя полярности сигнала.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 тока, переключатель 2 полярности сигнала, пиковый детектор 3 положительной полярности, последовательно соеды — с установочными входами соответствующих триггеров, входы сброса которых подключены к входной шине сброса, выход первого триггера .подключен к управляющему входу управляемого инвертора и блокировочному входу второго порогового блока, а выход второго триггера соединен с блокировочным входом первого порогового блока.

- диненные пиковый детектор 4 отрицательной полярности, делительный блок 5, индикатор 6, Переключа— тель 2 содержит пороговые блоки 7

5 и 8, триггеры 9 и 10, управляемый инвертор 11, кнопку 12 "Готов-сброс, Назначение блока 2 — принимать на входе переменный сигнал, у которого первый максимум тока либо положительный, либо отрицательный, и обеспечивать на выходе форму сигнала, у которого первый максимум всегда положительный.

Устройство работает следующим образом, Перед началом работы обнуляют, l пиковые детекторы 3 и 4 и приводят в готовность переключатель 2 полярности сигнала, нажимая кнопку 7 2

20 (цепи сброса пиковых дет ектар он не показаны).

Сигнал, снимаемый с датчика 1 тока, пропорциональный току переходного процесса

25 (1

1=? Silt((uk+V. )-? 7р Q. е (q), где I — максимальное мгновенttl ное значение установившегося тока, 7 =ЦЙ вЂ” постоянная времени затухания апериодической составляющей тока пере,ходного процесса; — начальная фаза тока, поступает на вход переключателя 2.

Для разных фаз включения ток в цепи может начинаться как в положительную сторону (фиг. 3), так и в отрицательную (фиг. 4). Пусть. первый 1193595

1 УА

К

У (3) Л и = — + .

2 з максимум тока в цепи положительный.

В этом случае переключатель .2 выпол-. няет функцию повторителя напряжения с коэффициентом передачи +1. Преобразователь 2 при этом работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры 9 и 10 сброшены, пороговые блоки 7 и 8 разблокированы, управляемый инвертор 11 выполняет функции повторителя напряжения. По 10 достижении входным сигналом определенного положительного значения срабатывает пороговый блок 8. Триггер 10 переходит в единичное состояние, блокируя пороговый блок 7 и, 15, тем самым, триггер 9. В таком состоянии переключатель 2 остается до . тех цор, пока не будет вновь нажата кнопка 12 "Готов-сброс".

Если ток начинается в отрицательную сторону, то первым срабатывает пороговый блок 7, переключается триггер 9, блокируя пороговый блок 8 и переводя управляемый инвертор в режим ийвертирования входного сигнала, 25 на выходе переключателя 2 сигнал

1=/I з (ю4+®-Т„з М,. е / . (г)

-1/С !

Этот сигнал одновременно поступает 50 на входы запоминающих пиковых детекторов 3 и 4 положительной и отрицательной полярностей соответственно.

На выходе пикового детектора 3 выделяется и запоминается сигнал, пропорциональный максимальному мгновенному положительному значению тока переходного процесса, т.е. ударному току i>< . На выходе пикового детектора 4 отрицательной полярности вы- 40 деляется и запоминается сигнал, пропорциональный максимальному отрицательному мгновенному значению тока переходного процесса. Этот сигнал нарастает по мере затухания переход- 45 ного процесса и после его полного затухания становится пропорционален величине установившегося тока Imt

Сигнал, пропорциональный i с выхода пикового детектора 3, и 50 сигнал, пропорциональный Iщ выхода пикового детектора 4, поступают на соответствующие входы делительного блока 5, выходное напряжение которого будет пропорционально 55

I.3A 7I HJIH KМ где К вЂ” коэффициент амплитуды или

У ударный коэффициент.

Угол сдвига по фазе между напряжением источника и периодической составляющей тока переходного процесса i„ = Т Sin(cu t + ч ;) равен разности йачальных фаз и определяется соотношением параметров испытательной цепи

Ф =arcс1 =arсс1

u) l н

Выражение (1), таким образом, можно представить в виде (н

i-Iщ sin(t (4 -Ч))-1 t(tl (V Ч)е ,ф)

Для получения максимального значения ударного тока 1 „ при проведении испытаний начальную фазу напряжения и (момент включения) выбирают такой, чтобы соблюдалось равенство 1 „ - = 90 (4 (О). Вклю чение цепи в заданный момент времени обеспечивается включающим аппаратом,работой которого управляет при-. бор автоматического управления опытом. В этом случае ударное значение -. тока „„переходного режима при установленных параметрах цепи R u будет наибольшим. Из (4) видно, что ударное. значение тока „ наступает в момент времени, когда

Для моментов времени СУ из выражения (1) с учетом выражейия (4) можно получить

-L04 „ca q

Ky = з (u>4yA- )+ ФП 1 Е (y или

- — ) ctq Ч

КУ=<+е1п Ve . (8) Таким образом, для момента максимального удара между коэффициентом удара КУ и коэффициентом мощности Cos 9 имеется .однозначная зависимость, показанная на фиг. 2.

Шкала индикатора 6 может быть проградуирьвана в значениях Cos l в соответствии с выражением (8) °

62 ОЯ 06 08 1,0 соь у фиг.2

ВНИИПИ Заказ 7311/48

Тираж 747 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4