Устройство для измерения мощности в трехфазных трехпроводных симметричных сетях

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения активной и реактивной мощности трехфазных потребителей электропередачи рассредоточенных объектов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности измерения реактивной мощности.Достигается путем введения канала 2 преобразования тока и фазовращателя-адаптера 9, которые в зависимости от задания позволяют получить сигнал, пропорциональный cos или sin. Устройство также содержит канал 1 преобразователя напряжения, широтно-импульсный модулятор 3,.амплитудно-импульсный модулятор 4, фильтр 5 низких частот, преобразователь 6 напряжения в частоту , блок 7 индикации и преобразователь 8 тока. 1 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.„Я0„„1453334 А1 51> 4 С 01 К 21/Об

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С 3 Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4290740/24-21 (22) 18.05.87 (46) 23.01.89. Бюл. В 3 (71) Производственное объединение

"Укрзападуголь" и Днепропетровский государственный проектный институт

"Днепрогипрошахт" (72) В.А.Анненков, И.И.Годись, В.Т.Заика, М.П.Король, Н.А.Михедов, Ю.Т.Разумный и В.П.Титов ,(53) 621.317.382(088.8) (56) Авторское свидетельство, СССР

У 1030739, кл. С 01 R 21/06, 1982.

Безикович А.Я., Шапиро Е.З. Измерение электрической мощности в звуковом. диапазоне. — Л.: Энергия, 1980, с. 29, рис. 1.11. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ B ТРЕХФАЗНЫХ. ТРЕХПРОВОДНЫХ СНММЕТРИЧНЫХ СЕТЯХ (57) Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано для измерения активной и реактивной мощности трехфазных потребителей электропередачи рассредоточенных объектов. Цель иэобретениярасширение функциональных воэможностей за счет возможности измерения реактивной мощности. Достигается путем введения канала 2 преобразования тока и фаэовращателя-адаптера 9, которые в зависимости от задания позволяют получить сигнал, пропорциональный cos или sin. Устройство также содержит канал преобразователя напряжения, широтно-импульсный модулятор 3 амплитудно-импульсный модулятор 4, фильтр 5 низких частот, преобразователь 6 напряжения в частоту, блок 7 индикации и преобразователь 8 тока. 1 ил.

1453334

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения активной и реактивной мощности трехфазных по5 требителей электроэнергии рассредоточенных объектов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности измерения реактивной мощности.

На чертеже представлена структурно-функциональная схема устройства для измерения мощности в трехфазных трехпроводных симметричных сетях.

Устройство содержит блок 1 преобразования напряжения, блок 2 преобразования тока, широтно-импульсный модулятор 3, амплитудно-импульсный модулятор 4, фильтр 5 низких частот, 2р преобразователь 6 напряжения в частоту, блок 7 индикации,, преобразователь 8 тока и фазовращатель-адаптер 9, причем входы блока 1 преобразования напряжения подключены к двум 25 фазам контролируемой сети, а выход— через широтно-импульсный модулятор

3 к первому входу амплитудно-импульсного модулятора 4, выход кото.рого через фильтр 5 низких частот подключен к преобразователю 6 напряжения в частоту и блоку 7 индикации,. а второй вход — через блок 2 преобразования тока к преобразователю 8 тока, включенному в третью фазу контролируемой сети, выходы блока 1 пре-. образования напрях<ения и преобразователя 8 тока через фазовращательадаптер 9 подключены к второму входу блока 2 преобразования тока.. 40

Устройство работает следующим образом.

Широтно-импульсный модулятор 3, амплитудно-импульсный модулятор 4, 45 фильтр 5 низких частот и преобразователь 6 напряжения в частоту представляют собой умножитель сигналов с цифровым выходом. На вход широтноимпульсного модулятора 3, являющийся первым входом умножителя, поступает сигнал, пропорциональный среднему значению за полупериод выходного напряжения блока 1 преобразования напряжения. Преобразованный блоком 2 преобразования тока сигнал преобразователя 8 тока поступает на второй вход умножителя (в горой вход амплитудно-импульсного модулятора 4).

Функциональная связь выходного и входного сигналов блока 2 преобразования тока определяется выражением

I; =Icosq, (1) где (— угол сдвига фаз сигнального и управляющего сигналов демодулятора.

Следовательно, частота на выходе преобразователя 6 напряжения в частоту определяется выражением

f=ikUIcosq (2) где k — коэффициент пропорциональности;

U — среднее значение напряжения за полупериод;

I — - среднее значение тока за полупериод.

Угол сдвига (p сигнального и управляющего сигналов блока 2 преобразования тока определяется характером нагрузки трехфазной цепи и режимом работы фазовращателя-адаптера 9. При измерении реактивной мощности фазовращатель-адаптер 9 формирует прямоугольные импульсы частоты сети в фазе или противофазе по отношению к выходному сигналу блока 1 преобразования напряжения.

Выражение (2) принимает вид для активно-индуктивной нагрузки

f = (kU Icos (tf + js) = (kU Is in (p (, (3)

3 для активно-емкостной нагрузки

f=kUIeos(-))-(I)) = j-ЫПззпср/. (4)

Таким образом, устройство вырабатывает импульсы, частота которых пропорциональна реактивной мощности, потребляемой трехфазный нагрузкой.

Блок 7 индикации выдает информацию о знаке выходного сигнала умножителя, т.е. индицирует характер нагрузки— индуктивной или емкостной.

При измерении активной мощности фавовращатель-адаптер 9 формирует сигналы, сдвинутые на угол ))/2 при активно-индуктивной нагрузке, а активно-емкостная нагрузка вызывает л дополнительный сдвиг на угол )(.

При измерении активной мощности управляющий сигнал блока 2 преобразования тока дополнительно сдвинут на угол )) /2 при активно-индуктивной на)),- 33 грузке или на угол -+)(= — при актив2 2 но-емкостной нагрузке. Выражение (2) Составитель С. Сафохин

Техред М.Яндык Корректор М.Васильева

Редактор И.Шулла

Заказ 7280/42 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 !45333 принимает вид для активно-индуктивной нагрузки

r--JkUIcosU(lp+-k+-)(=ikUIcoeq(, (5)

4 2 ,5 для активно-емкостной нагрузки

f=(KUIcos(-n-1(1-)1)) = (-kUIcost)(3,- 3

4 2 (6) Таким образом, устройство выраба- )p тывает импульсы, частота которых пропорциональна активной мощности, по- . требляемой трехфазной нагрузкой.

Блок 7 индикации однозначно определяет характер нагрузки. 15

Формула изобретения.

Устройство для измерения мощности в трехфаэных трехпроводных симметрич-.2р ных сетях, содержащее блок преобразования напряжения, широтно-импульсный модулятор, амплитудно-импульсный модулятор, фильтр низких частот, преоб\

4 разователь напряжения в частоту, блок индикации и преобразователь тока, причем входы блока преобразования напряжения подключены к двум фазам сети, а выход — через широтно-импульс1 ный модулятор к первому входу амплитудно-импульсного модулятора, фильтр низких частот подключен к входам пребразователя напряжения в частоту и блока индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него. введены блок преобразования тока н фазовращатель-адаптер, причем выход преобразователя тока через первый вход блока преобразования тока подключен к второму входу амплитудно-импульсного модулятора, второй вход блока преобразования тока подключен к выходу фазовращателяадаптера, входы которого подключены к выходам преобразователя тока и блока преобразования напряжения.