Статическое устройство для измерения активной и реактивной мощности однофазной сети

 

о л i и и е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

268544 бсюз Советскик

Оониалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 28.Х.1968 (№ 1280818(18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.IV.1970. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 11.У1П. 1970

Кл. 21е, 36, 02

МПК 6 01г 21/10

УДК 621.317.784 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авто1ты изобретения

Т. И. Бархатова, В. Л. Бенин, В. У. Кизилов и О. П. Рыжов

Заявитель

СТАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОЙ

И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ОДНОФАЗНОЙ СЕТИ

Известны статические устройства для измерения мощности с повышенной точностью, преобразующие активную и реактивную мощности однофазной сети в среднее значение импульсного тока, содержащие источник опорного напряжения, выпрямители и транзисторный ключ.

Недостатком известных устройств является сложность схемы, обусловленная необходимостью создания стабильного напряжения синусоидал ьн ой фор м ы.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что источник управляющего сигнала выполнен в виде квадратирующего элемента, вход которого через сглаживающий фильтр соединен с выходом выпрямителя напряжения, а выход, встречно включенный с выходом выпрямителя напряжения, подсоединен к промежутку «база — эмпттер» ключевого транзистора.

Эта особенность упрощает устройство и повышает его надежность.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 — графики изменений напряжений при измерении активной мощности и коэффициенте мощности, равном 1,0.

Устройство содержит выпрямитель напряжения, на вход которого подается измеряемое напряжение U. Выходное напряжение выпрямителя сглаживается фильтром 2, возводится в квадрат квадратирующим элементом 8 и в качестве отпирающего напряжения

Ье епоступает па переход «база — эмиттер» транзистора 4, работающего в ключевом режиме. Одновременно на переход «база—

10 эмиттер» этого транзистора с выхода выпрямителя В качестве запирающего напряжения подается двухполупериодное выпрямленное синусопдальное напряжение Ui, сдвинутое иа

90 по отношению к току измеряемой сеги при

15 измерении активной мощности и совпадающее по фазе с измеряемым током при измерении реактивной мощности сети. Выпрямитель 5 осуществляет дву;полупериодное выпрямление измеряемого тока I. Выходное напряже20 нпе выпрямителя 5 U3 подается на траизпсTîð 4 a «a iecTne iso;i hei Topiiui o nanpii ения.

Усреднение коллекторного тока производится ф и 7 bT p o il1 6.

Выпрямленпьш ток протекает через иа25 грузку R„a промежуток времени, когда

Ь .„) б„транзистор 4 насыщен и ток через него будет определяться коллекторным напряжением Ug и сопротивлением коллекторной нагрузки R„. Прп U2(U транзистор заперт, 30 и ток по нагрузке Р„не протекает.

268544

Iê.ñð — KUI sin y (4) 2 sin макс (cO s мин (5) 10

U U

sinn = — =U, 1 2 Vi V и при малых значениях а

Предмет изобретения

sinn: я = 0,5)=U (2) I,, =Косову, ср сс /

9ыР.2

Составитель Л. Г. Болотникова Редактор С. И. Хейфиц Корректор Г. И. Тарасова

Заказ 2186/4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Как видно из фиг. 2, транзистор 4 открыт в течение промежутка времени между фазовыми углами а и +n, а также между уг2 2 з 3 лами — л — u и — л+а. При этом длительность

2 2 импульсов тока р будет равна удвоенному значению угла и. Значение угла а определяется из равенства запирающего и отпирающего напряжений: откуда следует, что длительность импульсов коллекторного тока пропорциональна измеряемому напряжению, при этом среднее значение импульсного тока коллекторной цепи пропорционально величине измеряемой мощности где К вЂ” коэффициент пропорииональности.

В случае измерения реактивной мощности сети, когда выпрямленное синусоидальное напрягжение U, совпадает по фазе с измеряемым током, Выражения (3) и (4) справедливы при выполнении условия однако при изменении коэффициента мощности в пределах 0,5 — 1,0 это условие выполняется, так как значение угла а при этом равно 10 .

Статическое устройство для измерения активной и реактивной мощности однофазной

20 сети, содержащее транзисторный ключ, выпрямители тока и напряжения, отлинающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, источник управляющего сигнала выполнен в виде квадратирую25 щего элемента, вход которого через сглаживающий фильтр соединен с выходом выпрямителя напряжения, а выход, встречно включенный с выходом выпрямителя напряжения, подсоединен к промежутку <база — эмиттер»

80 ключевого транзистора.