Устройство для измерения коэффициента электрической мощности

 

Ю. С. Шабанов, Г. В. Сероклинов и В. А. Кор

{72) Авторы изобретения ли, Специальное опытное проектно-конструкторско-технолог еское бюро Сибирского отделения Всесоюзной ордена Ленина академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к контрольно-измерительной. технике и предназначено для использования при измере" ниях коэффициента электрической мощности в электрических сетях.

Известно устройство для измерения коэффициента электрической мощности, содержащее фазовращатель, управляемые делители, сумматор, схему сравнения, интеграторы и отсчетное устройство L l l .

Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон измерения коэффициента электрической мощности.

Известно также устройство для из мерения коэффициента электрической мощности, содержащее тиристорный ключ, управляющий электрод которого подключен к формирователю импульсов, а катод к нагрузочному резистору, стабилизатор напряжения, выход которого через фильтр и усилитель подключен к аноду тиристора, амплитудный детектор, вход которого- подключен к нагрузочному резистору, а выход к блоку регистраций/2/.

Недостатком данного устройства является то, что коэффициент электрической мощности измеряется только для углов в диапазоне от О до >/2.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения.

11

Эта цель достигается тем, что в устройство для измерения коэффициента электрической мощности, содеркащее стабилизатор напряжения, фор1$ мирователь импульсов и нагрузочный резистор, введены тиристорный ключ, последовательно соединенные усредняющие и нормирующее устройства, сумматор, нуль-орган и коммутатор полярности опорного напряжения, причем выход стабилизатора напряжения соединен с входом симметричного тиристорного ключа, управляющий вход которого соединен с выходом формировате879489 4 ля импульсов и с управляющим входом усредняющего устройства, вход которого соединен с нагрузочным резистором и выходом тиристорного ключа, а выход через нуль-орган и коммутатор полярности опорного напряжения — с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом нормирующего устройства, На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для измерения .коэффициента электрической мощности, на фиг. 2 — 3 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства, Устройство содержит стабилизатор

1 напряжения, формирователь 2 импульсов, симметричный тиристорный ключ 3, нагрузочный резистор 4, последовательно соединенные усредняющее устройство 5, нормирующее устройство 6, сумматор 7, последовательно соециненные нуль-орган 8 и коммутатор 9 полярности опорного напряжения, при. чем выход стабилизатора 1 соединен с входом симметричного тиристорного ключа 3, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя 2i и с управляющим входом устройства 5, вход устройства 5 соединен с выходом ключа 3, который подключен к резистору 4.

Кроме того, выход устройства 5 соединен с входом нуль-органа 8, а вы ход коммутатора 9 подключен ко второму входу сумматора 7.

Напряжение сети поступает на стаби.лизатор 1,который поддерживает его на заданйом уровне. Стабилизированное по амплитуде напряжение подается через ключ 3 на загрузочный резистор 4.На управляющий вход симметричнога тиристор ного ключа 3 поступают импульсы, которые вырабатывают формирователь 2, вход которого связан с цепью контролируемого тока 1. Формирователь 2 вырабатывает импульсы только в момент перехода через нуль нарастающей кривой контролируемого тока с периодом, равным периоду контролируемого тока, импульсы поступают на запуск ключа 3 и на управляющий вход устрой ства 5. Если контролируемый ток отстает от контролируемого напряжения на угол (см. фиг. 2) М, то управляющий импульс поступает с задержкой на угол Ч по отношению к моменту перехода через нуль нарастающей кривой синусоидального напряжения, . и ключ 3 открывается с приходом по%

IQ

43

55 ложительной полуволны синусоидального напряжения,. с задержкой относительно ее начала на угол

При этом на резисторе 4 выделяется часть положительной полуволны синусоидального напряжения, заключенная между углами g и 37 (см. фиг.2г).

Если контролируемый ток опережает контролируемое напряжение на угол (см. фиг..3), то управляющий импульс поступает на ключ 3 с опережением на гол 9 по отношению к моменту перехода через нуль кривой синусоидального напряжения, и ключ 3 открывается с приходом отрицательной полуволны синусоидального напряжения, с за;, держкой относительно ее начала на угол Jl — g . При этом на резисторе 4 выделяется часть отрицательной полуволны синусоидального напряжения, заключенная между углами Х вЂ” Ч и

Л (см. фиг. З,г).

Импульсы, поступающие с выхода формирователя 2 и следующие с периодом повторения, равным периоду контролируемого напряжения, управляют устройством 5, которое может быть построено на базе интегратора с эапоминающеи обратной связью.

На выходе устройства 5 формируется постоянное напряжение, равное среднему значению части полупериода синусоидального напряжения, выделенной на резисторе 4. Причем, если контролируемый ток отстает от контролируемого напряжения, то полярность напряжения на выходе устройства 5 положительная (см. фиг. 2,д), а если ток опережает контролируемое напряжение, то — отрицательная (см. фиг. З,д).

С выхода устройства 5 среднее значение части полупериода синусоидального напряжения поступает на устройство 6, которое представляет собой нормирующий делитель напряжения, С выхода устройства 6 пронормированное среднее значение части полупериода синусоидального напряжения поступает на первый вход сумматора 7, на второй вход которого с выхода коммутатора 9 поступает опорное напряжение. Величина опорного напряжения равна 1 В, а его полярность устанавливается с помощью коммутатора 9 в зависимости от полярности среднего значения напряжения на выходе устройства 5.

Управление коммутатором 9 осуществляется с помощью нуль-органа 8, ко8794

5 торый при положительной полярности напряжения на выходе у устройства 5 выдает напряжение, достаточное для того, чтобы коммутатор 9 выдал на второй вход сумматора 7 опорное напря- 5 жение отрицательной полярности (см. фиг. 2,е) и, наоборот, при отрицательной полярности напряжения на выходе устройства 5 — опорное напряжение положительной полярности (см. 10 . фиг. З,е). На выходе сумматора 7 получаем напряжение, соответствующее коэффициенту электрической мощности, пронормированному в единицах напряжения, величина которого при иэ- 1$ менении фазового угла 9 в диапазонах от О до 7 и от 0 до — Х может принимать значения от +1 В до -1 В (см. фиг. 2,ж и З,ж).

Формула изобретения

Устройство для измерения коэффи циента электрической мощности, со- 2 держащее стабилизатор напряжения, формирователь импульсов и нагрузочный резистор, о т л и ч а ю щ е89 е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в наго введены тиристорный ключ, последовательно соединенные усредняющве и нормирующее устройства, сумматор, нуль-орган и коммутатор полярности опорного напряжения, причем выход стабилизатора напряжения соединен с. входом симметричного тиристорного ключа, управляющий:вход которого соединен с выходом формирователя импульсов и управляющим входом усредняющего уст-. ройства, вход которого соединен с нагрузочным резистором и выходом тиристорного ключа, а выход через нуль-орган и коммутатор полярности опорного напряжения,с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом нормирующего устройства.

Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

Ф 708250, кл. G 01 и 21/06, G 01 R 25/02, 03.10.77.

2. Авторское свидетельство СССР

У 646265, кл. G 01 11 21/00, 09.11.77 (прототип).

879489 а. u - m cn t, В

d, livsin

8, Улр. или

8. Clonk+

Составитель Г. Ястребова

Техред А.Савка Корректор С, Шекмар

Редактор Г. Петрова

Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9712/15 Тираж 735

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

tl3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5