Ваттметр переменного тока
ОП И ИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистинеских
Уеспублик (11) 445920
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено17.07.72 (21) 1811279/18-10 с присоединением заявки № (513 М. Кл. С 0.1 р 21/00 (23) Приоритет
Государственный номнтвт
Соната Инннстроа СССР по делам нзобрвтоннй н OTKpb(TIN (43) Опубликованс05.10.74 Бюллетень №37 (45) Дата отубликования описания 27.10 75 (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Авторы изобретения
H. И. Хорошилов, О. М. Рыбалкнн и В. А. Бабушкин
Всесоюзный научно — исследовательский и проектно-конструкторский институт электроагрегатов и передвижных электростанций (54) ВАТТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА где
l5 р =>+ ьР, Uô=U+ ь0 о Ф= <а а
Изобретение относится к области элект— рических измерений и можег быть использовано для измерения активной и реактивной мошностей электротехнических установок. 5
Известен ваттметр, содержаший измеритель, датчик тока, вынолнепньш в виде фазочувствительного выпрямителя, выдающего сигнал, пропорциональный произведению тока нагрузки на коэффициент мощности, вы- 10 ход которого соединен со входом умножителя; ко второл у входу умножителя подклю— чен датчик напряжения, выдающий на выходе сигнал, пропорциональный напряжению нагрузки.
Как известно, активная мощность P зависит от трех сомножителей (напряжение, ток, коэффициент люшности), изменяющихся в определенных пределах. В свою очередь 20 точность ваттл етра характеризуется погреш— постыл, вызываемой изменепиел1 того сомножителя, при котором эта погрешность максимальна, т.е. точность ваттметра зависит от пределов изменения сомножителей. 25
Для передвижных дизельных электроагре— гатов и электростанций пределы этих грех величин по ГОСТУ 13822-68 составляют:
Напряжение, Q 100+ 2%
Ток, 0 — 1 00", Коэффициент мошности, С0$9 .1 — 0,8 (индуктивной).
Известный ваттметр осуществляет операцию ул1ногкения напряжения и активной со— ставляющей тока нагрузки но форл уле
Фактическое значение измеряемых величин с учетом погрешностей, впосил1ых прав образователями, будет следуюцшм
445920 сать P=I u++U |,. (3) б
В соответствии с принятым определением погрешностей
1111нейность характеристики датчика
У меньщается с увеличением диапазона изменений измеряемой величины. Это также
1 снижает точность известного ваттметра.
И, наконец, фазочувствительньш выпрямитель I q0g tp должен нач11цать работу с н ля выходной величины. В Области л1а— лых токов его точность снижается из — за
ДРЕИЧ«П1
"фа преобразователя (падений напряжений на открытых диодах, транзисторах, обратных коллекторных токов закрытых траи зисторов и т.д.), что приводит к допоптштельному снижению точности ваттметра в области малых токов.
20 (4) С целью повышения точности ваттметра он содержит формирователь импульсов, вход которого подсоединен к датчику тока, один вход фазочувствительного выпрямителя — к
25 выходу согласующего трансформатора, а второй его вход подключен к формирователю импульсов.
1 На (7) в ваттметр.
Ьаттметр работает следующим образом. ю
Ток L нагрузки идет на вход датчика 1.
С первого выхода датчика 1 сигнал иодает— ся на формирователь 3 импульсов. H«oIIIIH вход фазочувствительного выпрямителя 4 поступают импульсы с формирователя 3, а Hd второй — напряжение с Выхода согласующе1ло
4б трансформатора 5, на вход которого подаот— ся нипряжение U нагрузки. С Выхода вьшрямителя 4 сигнал, пропорциональный произведению иапряжеиия нагрузки HEi коэффициент мощности, идет на первый вход умножите50 ля 6, на второй ВХОД кОтОрОГО посту11ает сигнал, пропорциональный току нагрузки, с
Второго выхода датчика 1 тока.:I«Ha«иа выходе умножителя 6 содержит информаци1о бб
Об активной или реактивной мошности нагрузки В зависимости от полярности подклю 1ения согласующего трансформатора 5. С выхода умножителя 6 сигнал поступает на вход изл ерителя 7 дня демонстрации и (11пи) реги60 страции соответствутощей мо1цности.
0,79 — 1,02
С учетом (2) выражение (1), отбрасы— вая величины второго порядка, можно запи 1а б,, 8
Р "и о а„
Решая совместно (3) и (4) получим
3= — ю+ — Б
Е, 0 ч нн а (5) Среднее значение погрешности ваттметра для указанных пределов изменения Н, г0ч f составляет
Рс 0 о 4, (6) де ас„= 0,5
1 т.е. в основном, определяется погрешностью нелинейного преобразователя (фазочувствительного выпрямителя) .
В йредлагаемом ваттметре осуществля«тся операция умножения тока и активной с оставляющей наи ряжения
u u C0 V
Проделывая с (7) аналогичные преобразования, получим:
I, ()а
8 = — 6 — б
1н На Оа„
1де Гср = 0,5
U = 0,9 д р,"= ",5 оо + О>9 д; т.е. среД1ее значение погрешности ваттметра, В основном, определяется погрешностью пикейного преобразователя (датчика тока).
У линейных преобразователей погрешности меньше, чем у нелинейных (при прочих равных условиях).
Вследствие этого предлагаемый ваттл1етр ил1еет более высокую точность rro ср«внению с известным. ! (роме того, диапазон изменения величины j,.С0б 1 почти в нять раз больше ди«и«зона изменения Q. C0g 1)2
Эти диапазоны составляют (для предеJl лч изл1енения величин О, Г, r.pg ф I\o
i (2(. ру) I сова 0 — 1,00
+ 0 ...=- 4 4
u Э - ЛГ Й2т а
На чертеже изображен предлагаел ый ваттл1етр. Он содержит канал измерения ток. ка состоящий из датчика 1 тока, канал «
1 измерения напряжения, включающий формирователь 3 импульсов, фазочувствительиый «ипрямитель 4, согласующий траисфорл1«тор 5.
Умиожитель 6 и измеритель 7 также входят
4@5920
Редактор Е.Сотник Текред H.Ханаева Корректор Л.Брахнина
Заказ Оф . Изд. М (ф Тираж 678 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий
Москва, .1И035, Раушская наб., 4
Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24
Предмет изобретения
Ваттметр переменного тока, содержащий измеритель, датчик тока, согласующий трансформатор канала измерения напряжения, фазочувствительный выпрямитель и умножитель, ко входам которого подключены выходы канилов измерения тока и напряжения, о т— личающийся тем, что,сцельюповышения точности ваттметра, он содержит формирователь импульсов, вход которого под5 соединен к датчику тока, один вход фазочувствительного выпрямители — к выходу согласующего трансформатора, а второй его вход подключен к формирователю импульсов.
