Устройство для измерения электрических параметров в цепях переменного тока

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

О П И С А Н И Е (,750381

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву— (2 ) Заявлено 27,03 78 (2() 2595885/18-21 с присоединением заявки Ж—

Э (51)M. Кл.

G 01 R 21/06

Государственный комитет (23) Прнорнтет— по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень N 27 (53) УДК 621.317.. 7 8(088. 8) Дата опубликования о 25.07.80 (72) Авторы изобретения

E. А. Горшков, Л, В. Кренский и А. С. Литвин

Научно-производственное объединение "Энергия

Главатомэнерго (7() Заявитель

- (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ B ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ва (2).

Изобретение относится к технике электрических измерений и может быть использовано для измерения напряжений, токов, активной, реактивной и полной мощности, а также в цепях синусоидаль

5 ного тока.

Известно устройство для измерения нктивной мощности, содержащее трансформаторы напряжения и тока, умножитель мгновенных значений напряжения и то о ка, фильтр низких частот, необходимый для выделения постоянной составляющей (среднего значения за период) в выходном сигнале умножителя, аналого-цифровой преобразователь 111.

Одним из недостатков указанного устройства является наличие фильтра низких частот, который существенно снижает быстродействие устройства.

Другим его недостатком является функциональная ограниченность, которая проявляется в измерении только активной мощности.

Известно устройство для измерения активной и реактивной мощности, содержащее трансформаторы напряжения и тока, экстрематор,-два ключа, два аналоговых запоминающие устройства и множительное устройство, причем выходы трансформаторов напряжения и тока соединены соответственно с информационными входами первого ключа и входом экстрематора и с информационным входом второго ключа, управляющие входы ключей и их выходы соединены соответственно с выходом экстрематора и со входами первого и второго аналоговых запоминающих устройств, выходы которых соединены со входами множительного устройстДанный аналог является быстродействующим устройством (измерения можно производить по каждому периоду входного синусоидального сигнала), но и он обладает ограниченными функциональными возможностями.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается за счет того, что в устройство, содержащее трансформаторы

5 напряжения и тока, экстрематор, два ключа, два аналоговых запоминающих устройства и множительное устройство, выходы трансформаторов напряжения и тока соединены соответственно с информационными 10 входом первого ключа и входом экстрематора и с информационным входом второго. ключа, управляющие входы ключей и их выходы соединены соответственно с выходом. экстрематора и со входами первого и второго аналоговых запоминающих устройств, выходы которых соединены со входами множительного устройства, введены нуль-орган, дополнительные экстрематор, два ключа, два аналоговых запоминающих устройства, два множительных и одно целительное устройства, причем входы и выходы дополнительного экстрематора и нуль-органа соединены соответственно с выходами трансформаторов тока и напряжения и с управляющими входами перво о и второго дополнительных ключей, информационные входы и выходы которых соединены соответственно с выходом трансформатора тока, и со входами первого и второго дополнительных аналоговых запоминающих устройств, входы целимого и делителя делительного устройства соединены соответственно с выходами вторго и первого дополнительного аналоговых запоминающих устройств, первые входы первого и второго дополнительных множительных устройств соединены с выходом первого аналогового запоминающего устройства, а их вторые входы - с выходами первого и второго дополнительных аналоговых запоминающих устройств.

75038

50

Напряжение с АЗУ 10,пропорциональное LI „, поступает на первые входы множительных устройств 16, 17, на вторые входы которых поступают напряжения с

АЗУ 12, 13,пропорциональные соответственно J и .)„, QIAQ. При этом на выходах множительных устройств 16, 17 присутствуют напряжения пропорциональные

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором приведена функциональная схема устройства.

Устройство для измерения активной мощности содержит трансформаторы напряжения 1 и тока 2, экстрематор 3 и, дополнительный экстрематор 4, нульорган 5, первый 6 и второй 7 ключи, первый 8 и второй 9 дополнительные .". ключи, первое 10 и второе 11 аналоговые запоминающие устройства (АЗУ), первое 12 и второе 13 дополн.ительные

АЗУ, мно.китедьное 14 и делительное 15

1 4 устройства, а также дополнительные мно- жительные устройства 16, 17.

Устройство работает гледующим образом.

Выходные сигналы экстрематоров 3, 4 возникающие в моменты прохождения выходными напряжениями трансформаторов напряжения 1 и тока 2 амплитудных значений, поступают на управляющие входы ключей 6, 7, 8, открывая их и, тем самым, пропуская с информационных входов этих ключей на входы АЗУ 10, 11, 12 напряжение, пропорциональное соответственно амплитуде фазного напря— жения IJ,,произведению амплитуды фазного тока До» на коэффициент мощности сов Ц>, где Ю - угол сдвига фаз между фазным напряжением и током, и амплитуде фазного тока 3 „. Выхоцной сигнал нуль-органа 5, возникающий в момент прохождения выходным напряжением трансформатора напряжения 1 нулевого значения, поступает на управляющий вход ключа 9, открывая его и, тем самым, пропуская с его информационного входа на вход АЗУ 13 напряжение, пропорциональное произведению амплитуды фазного тока Д на с, Я . Напряжения с АЗУ

10, 1 1, пропорциональные U и Э соей поступают на входы множительного устройства 14, на выходе которого присутствует напряжение, пропорциональное активной мощности фазы и выражаемое формулой

Р =Кр0 3г,;совам=К .2 О Э соэц где Kp, — коэффициент пропорциональности; — действующие значения фазного ! на пряжен и я и т ока.

Напряжения с АЗУ 11, 12,пропорциональные о,сО Д и 1,», поступают соответ) ственно на входы делимого и делителя делительного устройства 15, в результате чего на его выходе присутствует напряжение, пропорциональное коэффициенту мощности сОь

7503&1

5 соответстве нно полной Ь р и реактивной

0 мощности фазы:

=К О 3 =К .2 U.33

Ц =К 0 3 einV=K l О Э ging где К и К о — коэффициенты пропорциоЬ

H Qл ь н ос т и .

Напряжения с АЗУ 10, 12 позволяют производить измерения действующих зна-, чений фазного напряжения и тока, величи- 10 ны которых пропорциональны их амплитудным значениям:

0=0,7070 и 3 =0,7073m.

Устройство для измерения активной, реактивной и полной мощностей в трехфазных цепях, работающих в несимметричном режиме должно состоять из двух или трех, в зависимости от схемы трехфазной сети, однофазных схем, работающих на общую нагрузку.

Формула изобретения

Устройство для измерения электрических параметров в цепях переменного 2S тока, содержащее трансформаторы напряжения и тока, экстрематор, два ключа, два аналоговых запоминающих устройства и множительное устройство, выходы трансформаторов напряжения и тока сое- щ динены соответственно с информационным входом первого ключа и входом экстрематора, и с информационным входом второго ключа, управляющие входы ключей и их выходы соединены соответственно с выходом экстрематора и со входами пер« вого и второго аналоговых запоминающих устройств, выходы которых соединены со входами множительного устройства, отличающееся тем,что,с целью расширения его функциональных возможностей, в него введены нуль-орган, дополнительные экстрематор, два ключа, два аналоговых запоминающих устройства, два множительных и одно делительное устройство, причем входы и выходы дополнительного экстрематора и нуль-органа соединены соответственно с выходами трансформаторов тока и напряжения, и с управляющими входами первого и второго дополнительных ключей, информационные входы и выходы которых соединены соответственно с выходом трансформатора тока и со входами первого и второго дополнительных аналоговых запоминающих устройств, входы делимого и делителя делительного устройства соединены соответственно с выходами второго и первого дополнительного аналоговых запоминающих устройств, первые входы первого и второго дополнительных множительных устройств соединены с выходом первого аналогового за помина юще го устройства, а их вторые входы соединены с выходами первого и второго дополнительных аналоговых запоминающих устройств.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США No. 3875508, 324142, 1973.

2. Патент США 14 4056774, 324142, 1976.