Устройство измерения мощности переменного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиии

Социапистичесиик

Республии (п)9188? 1 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22)Заявлено 08.09.80 (2l) 2978454/28-21 (53)M. Кл.

G 01 R 21/06 с присоединением заявки РЙ

Гоаударатевииый комитет

СССР аа делам иэевретеиий и открытий (23)Приоритет(53) УДК621. 317.. 38(088.8) Опубликовано 07.04,82. Бюллетень J4 13

Дата опубликования описания 07.04.82 (72) Автор изобретения

А.М. Буняк (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения активной мощности в электрических цепях при наличии в них периодических несинусоидальных, 5 непериодических (случайных) напряжений и токов.

Известно устройство для измерения мощности, содержащее аналоговые частотные фильтры сигналов тока и напря-, жения прямой последовательности, входы которых подключены к входным датчикам тока и напряжения, выходы фильтров подключены к входам измерителя . средней активной мощности f1) .

Его недостатком является сложность технической реализации.

Известно также устройство для измерения мощности, содержащее масштабные преобразователи тока и напряжения, входы которых подключены к входным шинам, коммутатор, первый вход которого подключен к выходу масштабного преобразователя напряжения, два блока памяти и перемножитель PJ.

Его недостатком является низкая точность при несинусоидальных режимах токов и напряжений.

Цель изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство измерения мощности переменного тока, содержащее масштабные преобразователи тока и напряжения, входы которых подключены к вход" ным шинам, первый коммутатор, первый вход котороГо подключен к выходу масштабного преобразователя напряжения, два блока памяти, перемножитель, введены анализатор спектра, блок опреде" ления минимума, фазовращатель, второй и третий коммутаторы, третий и четвертый блоки памяти, блок определения ,фазового сдвига, блок определения Cos„ сумматор, блок управления, причем выход масштабного преобразователя

:тока подключен к второму входу перво-.

S р40

20

55

3 9 го коммутатора, третий вход которого подключен к первому выходу блока управления, выход первого коммутатора через последовательно соединенные фазовращатель и анализатор спектра подключен к входу блока определения минимума, первый выход которого подключен к управляющему входу фазовращателя, а второй выход - к первым управляюцим входам блоков памяти и пе вому входу блока-управления, второй вход которого подключен к шине входного напряжения, другие выходы фазоврацателя и анализатора спектра подключены к входам втооого и третьего коммутаторов, выходы второго коммутатора через первый и второй блоки памяти подключены к первому и второму входам блока определения фазового, сдвига, выходы третьего коммутатора .

,через третий и четвертый блоки памя- ти подключены к первому и второму входам перемножителя, управляющий вход анализатора спектра подключен к второму выходу блока управления, вторые управляющие входы блоков памяти подключены к третьему выходу блока управления, четвертый и пя1 ый выходы которого подключены соответственно к управляющи 1 входам блока определения фазового сдвига и сумматора, вход которого соединен с выходом перемножителя третий вход которого через блок определения Cos под ключен к выходу блока определения фазового сдвига, шестой выход блока управления подключен к управляющим входам второго и третьего коммутаторов, На чертеже представлена схема устройства измерения мощности переменного тока.

Устройство содержит масштабные преобразователи 1 и 2 тока и напряжения, первый коммутатор 3, блоки

4 - 7 памяти, перемножитель 8, анализатор 9 спектра, второй и третий коммутаторы 10 и 11, блок 12 определения фазового сдвига, блок 13 определения Cos, сумматор 14, блок 15 определения минимума, фазовращатель

16 и блок 17 управления, Устройство работает следующим образом.

Значения напряжений и токов от входных шин через масштабные преобразователи 1 и 2 тока и напряжения поступают на коммутатор 3, который

18871

4 под воздействием блока 17 управления коммутирует соответственно эти значения на вход фазовращателя 16. С фазовращателя 16, который управляется блоком 15 определения минимума, значение напряжения или тока поступает на анализатор 9 спектра, для определения ортогональным синусной и косинусной составляющих каждой k-ой гармоники, причем k = 1,2,..., n, где Il - требуемое количество опредепяемых гармонических составляющих.

Косинусная составляющая поступает на блок 15 определения минимума, которыи управляет сдвигом фазы фазовра щателя 16 до тех пор, пока косинусная составляющая не будет равна мини .альному значению, В этом случае синусная составляющая равна модулю действующего значения анализируемой гармоники, а значение фазы фазовращателя - начальнои фазе этой гармоники.

Если начальная фаза соответствую; щей гармоники отсутствует, фазовращатель находится в исходном состоянии. Синусная составляющая равна модулю действующего значения анализируемой гармоники, а косинусная составляющая - нулю. В обоих случа-. ях блок 15 определения минимума вы-, дает команду блоком памяти 4 - 7 на запоминание значения модуля гармоники и ее начальной фазы (при. ее наличии) .

Запоминание происходит следующим образом.

Блок 17 управления с помощью коммутаторов 10 и 11 подключает соответствующие блоки 4 - 7 памяти к фазовращателю 16 и анализатору 9 спектра. В блок 4 памяти записывается начальная фаза исследуемой гармоники напряжения, в блок 5 памяти — начальная фаза гармоники тока, В блок 6 памяти записывается модуль действующего значения исследуемой гармоники напряжения, в блок 7 памяти - модуль действующего значения тока. Блок 17 управления совместно с блоком 15 определения минимума выдают команды, разрешающая запись в блоки 4 и 5 или

6 и 7 памяти соответственно.

От блока 15 определения минимума сигнал также поступает на блок 17 управления, который (после окончания записи информации в АЗУ) включает блок 12 определения фазового сдвига между напряжением и током исследуе

91887

Формула изобретения

Устройство измерения мощности переменного тока, содержащее масштабные преобразователи тока и напряжения, 20 вклады которых подключены к входным ш нам, первый коммутатор, первый вход которого подключен к выходу масштабного преобразователя напряжения, два блока памяти, перемножитель, о т л и. - ч а ю щ е .е с я тем, что, с целью повышения точности, в .него введены анализатор спектра, блок определения минимума фазовращатель, второй и третий коммутаторы, третий и четвер- ЗО тый блоки памяти, блок определения фазового сдвига, блок определения

Cos, сумматор, блок управления, причем выход масштабного преобразователя тока подключен к второму входу пер- ss вого коммутатора, третий вход кото рого подключен к первому выходу блока управления,. выход первого комму- . татора через последовательно соединенные фазовращатель и анализатор спектра подключен к входу блока опре1. Известия ВУЗов. - "Энергетика", 1973, И 6, с. 37 - 41..

2. Авторское свидетельство СССР

Н 252465,кп. G 01 R 21/06, 06.11 ° 70. мой гармоники, и затем с помощью сдвига фазы, Перемножитель 8 умножает выходные сигналы блоков 6 и 7 памяти с сигналом блока 13 определе- ния. косинуса, и на его выходе форми- . S руется значение мощности переменного тока исследуемой гармоники. По команде с-блока 17 управления зто значение поступает в сумматор 14 мощности гармоник переменного тока.

Работа всего устройства синхрони" зируется частотой исследуемого напря" жения, для чего ее значение поступает на блок 17 управления, 15

1 б деления минимума, первый выход которого подключен к управляющему входу фазовращателя, а второй выходк первым управляющим входам блоков памяти и первому входу блока управления, второй вход которого подключен к шине входного напряжения, другие выходы фазоаращателя и анализатора спектра подключены к входам второго и третьего коммутаторов, выходы второго коммутатора через первый и второй блоки памяти подключены к первому и второму входам. блока определения фазового сдвига, выходы третьего коммутатора через третий и четвертый блоки памяти подключены к первому и второму входам перемножителя, управляющий вход анализатора спектра подключен к второму выходу блока управления, вторые управляющие входы блоков памяти подключены к третьему выходу блока управления, четвертый м пятый выходы которого .подключены соответственно к управ1 ляющим входам блока определения фазового сдвига и сумматора, вход которого соединен с выходом перемножителя, третий вход которого через блок. определения Cos -подключен к выходу блока определения фазового сдвига, шестой выход блока управления подключен к управляющим входам второго и третьего коммутаторов.

11сточники информации, принятые во внимание при экспертизе

918811

Составитель Т. Краснова

Техред M. Гергель Корректор И. Иароци

Редактор A. Козориз

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

Заказ 2131/28 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5