Способ измерения действующего значения напряжения
Изобретение относится к области электротехники и позволяет повысить быстродействие измерения в трехфазной цепи. Устройство, реализующее способ, содержит блоки 1...3 измерения мгновенных значений напряжения, блок 4 синхронизации, генератор 5 масштабирующих напряжений, блоки 6...8 масштабирования, сумматор 9 и , усреднитель 10. Согласно способу одновременно по всем трем фазам с интервалом между выборками fit T/3N
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУВЛИК (19) (И) 1 А1 (5ц 4 G 01 R 19/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4159614/24-21 (22) 05.11.86 (46) 07.01.89. Бвл. Р 1 (71) Московский институт электронной техники (72) В.И.Петухов, В.И.Самохин, Н.П.Котенева (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 439763, кл. G 01 R 19/02, 1972, Pross. IEHF, Nat. Airspace and
electron. conference NAFC0N 178
Daiton. — New-Tork, 1984, v. 1-3, .р. 772 — 776. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕЙСТВУ%НЕГО
ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электротехники и позволяет повысить быстродействие измерения в трехфазной цепи. Устройство, реализующее способ, содержит блоки 1.. ° 3 измерения мгновенных значений напряжения, блок 4 синхронизации, генератор 5 масштабирующих напряжений, блоки
6... 8 масштабирования, сумматор 9 и усреднитель 10. Согласно способу одновременно IIQ всем трем фазам с интервалом между выборками Ь С = Т/3N
1449916,выборки мгновенных значений фазных напряжений U„, 11 и П ; фиксируют N раэ в соответствующих цепях в
i-й момент времени, i =- 1,2,3,...,N.
Причем первую выборку осуществляют в момент перехода через нуль напряжения в одной фазе. Затем значение
Изобретение относится к электро техническим средствам, позволяющим
,измерять действующее значение напря жечия в трехфазных цепях.
Бель изобретения — повышение бы— стродействия измерения в трехфаэной цепи.
Способ измерения действующего значения напряжения в трехфазной цепи, заключающийся в том, что выборки мгновенных значений фазных напря. жений U; U,, П.; фиксируют по всем трем фазам одновременно N раэ с интервалом ht = t1+, 15
= Т/3N, где Т вЂ” период измеряемого напряжения, а t; — момент i-го измерения выборок U;, П,, U a
1,2,3...,,N причем первую выборку фиксируют в момент перехода че-20 рез нуль напряжения одной из фаз,затем умножают каждую выборку напряжений 111,, U«, и U, на соответствующие коэффициенты „, о1,и р,, Ж„= silat о1., = sin(ut; — 2р/3), 25
Ыз; sin(Qt, + 2 /3), где Π— частота измеряемого напряжения и суммируют полученные значения в соответствии с соотношением
= "(+< ; П . + <1 1 ;, 30 где 11; — мгновенное значение результирующего напряжения в t . момент измерения, усредняют мгновенные значения результирующих напряжений Ull; от всех N измерений и определяют действующее значение U трехфазного напряжения по формуле
U p.cp
1,» 47 40
;Г 1.1,; где U = -- —" — — — среднее по
РсР N каждой выборки U U H U умножают на соответствующий коэффициент
oL„, о и о1;, полученные значения суммируют и определяют действующее значение трехфазного напряжения 11 из соотношения, приведенного в тексте описания. 1 ил., 1 табл. всем измерениям значение результирующего напряжения.
На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ измерения действующего значения напряжения в трехфаэных цепях.
Устройство содержит блоки 1 — 3 измерения мгновенных значений напряжения, блок 4 синхронизации, генератор 5 масштаоирующих напряжений, блоки 6 — 8 масштабирования, сумматор 9, усреднитель 10, входные зажимы 11 — 13 и выходной зажим 14 причем входной зажим 11 соединен с
lIppBbIM входами блока 1 измерения мгновенных значений напряжения, первым входом генератора 5 масштабирующих напряжений и входом блока 4 синхронизации, который первым выходом соединен с синхронизирующими входами сумматора 9 и усреднителя 10 выход которого соединен с выходным зажимом 14 устройства, входной зажим
12 соединен с первым входом блока 2 измерения мгновенных значений напряжения, входной зажим 13 соединен с первым входом блока 3 измерения мгновенных значений напряжения, второй выход блока 4 синхронизации соединен с вторыми входами генератора 5 масштабирующих напряжений и блоков 1 — 3 измерения мгновенных значений напряжения, выходы которых соединены с первыми входами блоков 6 — 8 масштабирования соответственно, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора 5 масштабирующих напряжений, выходы блоков 6 — 8 соединены с соответствующими входами сумматора 9, выход которого соединен с входом усредцителя 10.
1449916
Устройство работает следующим образом.
Э момент перехода через нуль напряжения фазы соединенной с входным зажимом 11 блок 4 синхронизации запускается и на его выходе появляются импульсы, следующие друг за другом с интервалом д1 = t;
= T/2N, причем t, соответствует моменту перехода через нуль указанного напряжения.
Генератор 5 масштабирующего напряжения нырабатывает напряжения, пропорциональные коэффициентам масштабирования
oL„, = sing t;, о = sin(gt;
2«/3) и о ; = sin(b)t, + ? «/3).
Блоки 1 — 3 формируют выборки мгновенных значений по сигналам блока 4 синхронизации и результаты измерений поступают на входы соответствующих блоков масштабирования, на другие входы которых поступают напряжения с соответствующих выходов генератора 5 масштабирующих напряжений, в сумматоре 9 осуществляется суммирование результатов измерений, подвергнутых масштабированию, а усреднитель 10 выполняет вычисление среднего значения и деления на соответствующий коэффициент в соответствии с формулой (1.1„о „+ 1.1„<,, + U„"о „) U
N 1,5 Г2
На основании этого способа в случае си <метричных цепей с неискаженной формой сигнала достаточно одиократного измерения, т.е, N = 1.
В случае искаженной формы трехфазного напряжения число измерений
N является величиной, зависящей от искажений, и н каждом конкретном случае должно определяться в зависимости от требуемой точности измерений, Дпя правильного выбора числа измерений N необходимо задаться допустимой точностью измерений f » „и предварительно знать спектральный состав измеряемого напряжения, В большинстве случаев достаточно знать номера
К высших гармоник напряжения, при этом вычисляют максимальную ошибку измерения дпя выбранного числа измерений N по соотношению
1007, 5 О ма«с — к
"() где U< — деиствующее значение K-W гармоники, К = 3И„, à p = 1,2,3,....
В случае если „7 4 „»,необхо димо выбрать большее число измерений N,.
В таблице приведены данные, показывающие взаимосвязь числа измерений
N, интервалы между измерениями
5t (в градусах) и номером К высшей гармоники, влияние которой исключается на результат измерения (отмечено знаком "+"), Формула изобретений.
Способ измерения действующего значения напряжения, заключающийся в том, что многократно в течение периода фиксируют выборки мгновенных значений напряжений и определяют действующее значение напряжения по расчетной зависимости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия измерения для трехфазной цепи,. выборки мгновенных значений фазных напряжений U<, Ц и
U фиксируют N раз одновременно по всем трем фазам с интервалом между выборками дt . Т/ЗИ, где Н<;, 11;, U; — выборки мгновенных значений напряжений н соответствующих цепях
35 в i-й момент времени; = 1,2,3,..., N; Т вЂ” период измеряемого напряжения, причем первую выборку осуществляют н момент перехода через нуль напряжения одной иэ фаз, значение
40 каждой из ВыбОРОХ U1, » 112, и 173, ум ножают на соответствующий коэффициент
М„, М, Ы ;, полученные значения суммируют и определяют действующее значение трехфазного напряжения U
45 . т
U< ср
Ug = — — — ——
1,5,1 2 (U<< a„+ U„41. + U < ."3()
»< р.ср N
50 о < 1 = эапц<.;; о ;= sin(gt; — 2»/3);
«>, = sin(Qt; + 2»/3);
55 Ы вЂ” частота измеряемого напряжения.
1449916
К
2,4 5,7 8,10 11,13 14,16 17,19 20,22 23,25
60 2 + + + +
Редактор Е.Папп Заказ 6963/45 Тираж 772 Подписное ,ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква„ Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
40 3 +
30 4 +
24 5 +
20 6 +
Составитель В, Смирнов
Техред И.Дидык Корректор С.Черни
