PL101052B1 - Uklad przetwornika mocy pozornej na prad staly - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad przetwórni - ka mocy pozornej na prad staly, sluzacego do przetwarzania, pomiarów, rejestracji i obróbki mo¬ cy pozornej pradu przemiennego lub odksztalcone¬ go w obiwodach, ukladach i urzadzeniach elek¬ trycznych, zwlaszcza w telemechanice przemyslo- wej, w kompleksowej automatyzacji obiektów prze¬ myslowych, w automatyzacji pomiarów za pomoca komputerów, w pracach badawczych w laborato¬ riach oraz przy centralnej rejestracji i przetwa¬ rzaniu danych.

Przetworniki mocy pozornej nie byly dotychczas znane i stosowane w technice pomiarów elektrycz¬ nych.

Z polskich opisów patentowych or 64305 i 84304 znane sa uklady przetworników napiecia i pradu, zawierajace proistownikowontransformatoirowe ukla¬ dy oddzielenia galwanicznego miedzy obwodeni wejsciowym i obwodem ,wyjsciowym. Przetworni¬ ki te nie nadaja sie do przetwarzania mocy po¬ zornej.

Celem wynalazku jest opracowanie ukladu prze¬ twornika przetwarzajacego poprawnie moc pozor¬ na pradu stalego, przemiennego i odksztalconego zawieraj acego skladowa stala w szerokim zakre¬ sie Czestotliwosci, majacego obwód wyjsciowy od¬ dzielony galwanicznie od obwodów wejsciowych i mogacego wspólpracowac z typowymi bocznikami pradu.- Cel ten zostal* osiagniety w oparciu o uklady operacyjne wyznaczajace wartosci skuteczne na¬ piecia i pradu wejsciowego ioraz o uklad wykonu¬ jacy operacje mnozenia analogowego dwóch na¬ piec stalych, z których jedno jest, proporcjonalne do wartosci skutecznej napiecia wejsciowego a drugie — do wartosci skutecznej pradu wejscio¬ wego.

Istota ukladu'" przetwornika wedlug wynalazku polega na tym, ze zawiera dwa uklady operacyj¬ ne wartosci skutecznej napiecia, z których pierw¬ szy jest przylaczony do obwodu napiecia wejscio¬ wego za posrednictwem dzielnika napiecia, zas drugi jest przylaczony do .obwodu pradu wejscio¬ wego za posrednictwem bocznika pradu i wzmac¬ niacza napiecia. Wyjscia obu ukladów operacyj¬ nych polaczone sa z wejsciami uklajdu mnozace¬ go, którego wyjscie polaczone jest posrednio po¬ przez wzmacniacz napiecia z prostownikowo-tirain- sformatorowym ukladem oddzielenia galwaniczne¬ go. Na wyjsciu ukladu oddzielenia galwanicznego przylaczony jest zewnetrzny obwóid obciazenia za posrednictwem wzmacniacza napiecia. Ukladami operacyjnymi wartosci skutecznej napiecia sa kon¬ wertery wartosci skutecznej a ukladeirn mnozacym, który moze byc zastapiony ukladeim dzielacym jest mnoznik analogowy.

Zaleta rozwiazania ukladu przetwornika mocy pozornej wedlug wynalazku jest uzyskanie popraw¬ nosci przetwarzania mocy pozornej w szerokim 101 0521»1W2 zakresie czestotliwoscd napiecia i pradu wejscio¬ wego, poczawszy od czestotliwosci równej zero o- raz (umozliwienie wspólpracy "przetwornika z typo¬ wymi bocznikami pradu pmzy zapewnieniu oddzie¬ lenia galwanicznego obwodu wyjsciowego od ob¬ wodów wejsciowych. Dodatkowo przetwornik od¬ znacza sie duza dokladnoscia przetwarzania mocy pozornej zairówno pradu stalego jak i przemien¬ nego lufo odksztalconego na napiecie lub prad staly.

Brtedimioit wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia uklad bloikowy pizeltwioaJnilU mocy pozornej.

Uklad przetwornika ma diwa obwody wejsciowe polaczone ze soba w jednym punkcie (punkt wspólny); jeden obwód dla napiecia wejsciowego Vg,e i drugi obwód dla pradu wejsciowego i tte W obwodzie wejsciowym napiecia znajduje sie dzielnik nafciejcia DN, a w obwodzie wejsciowym pradu — bocznik-pradu B. Obwód wyjsciowy. bocz¬ nika pradu jesit przylaczony do wejscia wzmac¬ niacza napiecia Wt. Wyjscie dzielnika napiecia DN jest przylaczone bezposrednio, lub za posrednic¬ twem wfemacniacza, do wejscia pierwszego ukladu operacyjnego wartosci skutecznej napiecia UPNlf a wyjscie wzmacniacza napiecia Wj jest przyla¬ czone do wejscia drugiego ukladu operacyjnego wartosci skutecznej napiecia UPN2. Obwód wyj¬ sciowy ukladu UP^ jest pierwszym obwodem wej¬ sciowym ukladu mnozacego UlH a obwód wyjscio¬ wy ukladu UFNB — drugim obwodem wejsciowym ukladu UM. Wyjscie ukladu UM jest przylaczone do wejscia prostownikowo^ransformatorowego u- kladu oddzielenia galwanicznego UO za posrednic¬ twem wzmacniacza napiecia stalego W2. Do obwo¬ du wyjsciowego ukladu UO jest wlaczony wzmac¬ niacz nalpiecia stalego W* Z kolei do wyjscia wzmacniacza W, jest przylaczony opornik Bq symbolizujacy zewnetrzny obwód obciazenia prze¬ twornika mocy pozornej.

Zasada dzialania ukladu przetwornika mocy po¬ zornej, wedlug wynalazku, polega na ciaftjym do¬ konywaniu operacji maltemaJtycznych na wartos¬ ciach chwilowych napiecia i pradu zawartych w równaniu okreslajacym ^przetwarzana moc pozor¬ na, czyli zgodnie z równaniem: *~m"\f *l**y *l* dt it przy czym1 S — przetwarzana moc pozorna u, U — wartosc chwilowa i skuteczna napiecia wej¬ sciowego i, I — wartosc chwilowa i skuteczna pradu wej¬ sciowego T — okres usredniania obejmujacy co najmniej kilka okresów zmian napiecia i pradu wejsciowego u ii 36 41 45 W ukladzie przetwornika mocy ^pozornej napie¬ cie wejsciowe Ulwe jest zmniejszone, za pomoca dzielnika napiecia DN, do zakresu ^roboczego\ napie¬ cia wejsciowego ukladu operacyjnego wartosci sku¬ tecznej nalpiecia UPNla Natomiast prad wejsciowy iwe wywoluje w bocz¬ niku B sjpadefc napiecia, który jest wzmacniany za pomoca wzmacniacza Wz do zakresu roboczego na¬ piecia wejsciowego ukladu operacyjnego wartosci skutecznej napiecia UPNg. Uklady TJPN, i UPNt wykonuja dzialania matematyczne ria wartosciach chwilowych napiec wejsciowych zgodnie z równa¬ niem definicyjnym wartosci skutecznej,, tzn. kwa¬ dratura wartosci chwilowe napiec, usredniaja (calkuja) skwadratowane wartosci chwilowe naipiec a nafetejpnie pierwiastkuja uisrednione skwadrato¬ wane wartosci chwilowe napiec wejsciowych.

W rezultacie na wyjsciach ukladów UPNj i UPNj otrzymuje sie napiecia istale o wartosciach proporcjonalnych do wartosci skutecznych napiec wejsciowych tych ukladów. Napiecia wyjsciowe ukladów UPNt i UPN2 sa nastepnie mnozone za pomoca ukladu mnozacego UM. Napiecie wyjscio¬ we ukladu mnozacego UM, proporcjonalne do ilo¬ czynu natpiec wejsciowych ukladu UM, [po wzmoc¬ nieniu za pomoca wzmacniacza W^ jest podane na wejscie ukladu oddzielenia galwanicznego UO.

Otrzymane na wyjsciu ukladu UO napiecie stale, po wzmocnieniu za -pomoca wzmacniacza Ws jest nacieciem wyjsciowym przetwornika mocy pozor¬ nej. {

Claims (2)

Zastrzezen i a p a t e n t o w e

1. Uklad przetwornika mocy pozornej na prad staly majacy prostownikowoJtranlsformatorowy u- klad oddzielenia galwanicznego i wzmacniacze na¬ piecia, znamienny tym, ze zawiera uklad operacyj¬ ny wartosci skutecznej napiecia (UPNj) przylaczo¬ ny do obwodu napiecia wejsciowego (u^ ) za po¬ srednictwem dzielnika napiecia (DN) i uklad operacyjny wartosci skutecznej napiecia (UPN2) przylaczony do obwodu pradu wejsciowego (i u,e) za posrednictwem bocznika pradu (B) i wzmacnia¬ cza napiecia (Wt) oraz uklad mnozacy (UM), któ¬ rego jeden z obwodów wejsciowych jest przyla¬ czony do wyjscia ukladu (UPNj) a drugi obwód wejsciowy jesit przylaczony do wyjscia ukladu (UPNfc) a z kolei wyjscie ukladu mnozacego (UM) jest przylaczone do wejscia prostownikowo-trans- formatorowego ukladu oddzielenia galwanicznego (UO) za posrednictwem wzmacniacza napiecia (W2) i wreszcie do wyjscia ukladu (UO) jest przylaczo¬ ny zewnetrzny obwód obciazenia (Re) za posred¬ nictwem wzmacniacza (Wg).

2. Uklad wedlug izastnz. 1, znamienny tym, ze ukladami operacyjnymi wartosci skutecznej napie¬ cia (UPNj) i (UPNt) sa konwertory wartosci sku¬ tecznej a ukladem mnozacym (UM), — mnoznik analogowy.1Ó1052 \DN\ "we Off- -[^>-pJ^V^>- UO B J£H UPAJ; >> IC3-