PL183274B1 - Układ do pomiaru współczynnika mocy λ i współczynnika cos<t> - Google Patents

Abstract

Układ do pomiaru współczynnika mocy λ, i współczynnika cosó w trójfazowej sieci elektroenergetycznej składający się z przetwornika analogowego-cyfrowego, układu mikroprocesorowego, znamienny tym, że na wgścia układu dopasowującego (I) podawane są sygnały napięciowe z sieci trójfazowej Ub U 2, U3, którego wyjścia połączone są z wejściami multipleksera analogowego (2) sterowanego z układu sterownika mikroprocesorowego (5), zaś wyjście multipleksera analogowego (2) połączone jest z wejściem układu separacji optycznej (3), którego wyjście połączone jest z wejściem układu kondycjonowania (4), którego wyjście połączone jest na jedno z wejść przetwornika analogowo-cyfrowego wbudowanego w układ sterownika mikroprocesorowego (5), zaś prądy fazowe Ib 12, I3 podawane są na wejścia układu dopasowującego (6), którego wyjścia połączone są z wejściami multipleksera analogowego (7) sterowanego z układu sterownika mikroprocesorowego (5), zaś wyjście multipleksera analogowego (7) połączone jest z wejściem układu separacji optycznej (8), którego wyjście połączone jest z wejściem układu kondycjonowania (9), zaśjego wyjście połączonejest zjednym z wejść przetwornika analogowo-cyfrowego wbudowanego w układ sterownika mikroprocesorowego (5), przy czym grupa wyjść z układu sterownika mikroprocesorowego (5) połączona jest z układem indykacji (10), zaś następne wyjścia połączone są z układem łącza szeregowego (12), a dodatkowe wejście połączone jest z układem wyboru opcji pomiarowej (11)

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do pomiaru współczynnika mocy λ i współczynnika cosφ w trójfazowych sieciach elektroenergetycznych.

Znany jest z amerykańskiego opisu patentowego nr 4.878.185 Cyfrowy instrument pomiarowy, w którym przetwarzane są na postać cyfrową próbki sygnału z wyjścia przetwornika pomiarowego elektrycznego systemu zasilania. Sygnały mierzone, zapamiętywane w układzie próbkująco-pamiętającym, przetwarzane są na postać cyfrową w układzie przetwornika analogowo-cyfrowego i poddawane filtracji cyfrowej.

Niedogodnością rozwiązania jest rozbudowana struktura układowa, możliwość pomiaru rzeczywistej wartości skutecznej tylko jednej, wybranej wielkości oraz brak możliwości pomiarów w sieciach trójfazowych.

Znany jest z amerykańskiego opisu patentowego nr 5.003.252 Przyrząd i metoda pomiaru współczynnika mocy i momentu obrotowego na wyjściu silnika o zmiennej prędkości obrotowej, w którym pomiar współczynnika mocy w sieci trójfazowej realizowany jest w torze analogowym, w którym sygnały pomiarowe, uzyskiwane z czujników Halla, podlegają opracowywaniu w układach wzmacniaczy, dzielników, sumatorów i wielostopniowych filtrów.

Niedogodnością tego rozwiązania jest rozbudowana struktura układowa przyrządu narzucająca skomplikowane procedury kalibracyjne.

Znany jest z amerykańskiego opisu patentowego nr 5.132.610 Cyfrowy miernik mocy, w którym sygnały z detektora napięciowego i detektora prądowego, po opracowaniu w układzie pomiaru fazy, układzie licznikowym, niezależnych układach próbkującopamiętających i przetwornikach analogowo-cyfrowych w torach pomiaru napięcia i prądu, podawane są do układu mikroprocesora, w którym realizowane są operacje obliczania rzeczywistych wartości napięcia i prądu, mocy średniej i współczynnika mocy.

Niedogodnością tego rozwiązania jest rozbudowana struktura układowa przyrządu nie zapewniająca możliwości pomiaru parametrów sieci trójfazowych.

183 274

Istota wynalazku polega na tym, że na wejścia układu dopasowującego podawane są sygnały napięciowe z sieci trójfazowej Ut, U2, U3, którego wyjścia połączone są z wejściami multipleksera analogowego sterowanego z układu sterownika mikroprocesorowego, zaś wyjście multipleksera analogowego połączone jest z wejściem układu separacji optycznej, którego wyjście połączone jest z wejściem układu kondycjonowania, którego wyjście połączone jest na jedno z wejść przetwornika analogowo-cyfrowego wbudowanego w układ sterownika mikroprocesorowego, zaś prądy fazowe It, I2,13 podawane są na wejścia układu dopasowującego, którego wyjścia połączone są z wejściami multipleksera analogowego sterowanego z układu sterownika mikroprocesorowego, zaś wyjście multipleksera analogowego połączone jest z wejściem układu separacji optycznej, którego wyjście połączone jest z wejściem układu kondycjonowania, zaś jego wyjście połączone jest z jednym z wejść przetwornika analogowocyfrowego wbudowanego w układ sterownika mikroprocesorowego, przy czym grupa wyjść z układu sterownika mikroprocesorowego połączona jest z układem indykacji, zaś następne wyjścia połączone są z układem łącza szeregowego, a dodatkowe wejście połączone jest z układem wyboru opcji pomiarowej.

Układ według wynalazku charakteryzuje prostota struktury układowej oraz duża elastyczność realizowanych funkcji pomiarowych.

Przedmiot wynalazku w przykładowym wykonaniu uwidoczniony jest na rysunku, który przedstawia strukturę połączeń oraz podstawowe bloki funkcjonalne. Sygnały napięciowe z trójfazowej sieci elektroenergetycznej Ui, U 2, U 3 podawane są na wejścia układu dopasowującego 1 i następnie na wejścia multipleksera analogowego 2. Multiplekser analogowy 2 sterowany jest z jednego z portów sterownika mikroprocesorowego 5. Sygnał z wyjścia multipleksera analogowego 2 podawany jest, za pośrednictwem układu separacji optycznej 3 oraz układu kondycjonowania 4, na jedno z wejść przetwornika analogowo-cyfrowego, wbudowanego w strukturę sterownika mikroprocesorowego 5. Sygnały prądowe z trójfazowej sieci elektroenergetycznej It 12I3 podawane są na wejścia układu dopasowującego 6 i następnie na wejścia multipleksera analogowego 7. Multiplekser analogowy 7 sterowany jest z jednego z portów sterownika mikroprocesorowego 5. Sygnał z wyjścia multipleksera analogowego 7 podawany jest, za pośrednictwem układu separacji optycznej 8 oraz układu kondycjonowania 9, na jedno z wejść przetwornika analogowo-cyfrowego, wbudowanego w strukturę sterownika mikroprocesorowego 5. W sterowniku mikroprocesorowym 5 realizowane są algorytmy obliczania wartości współczynnika cosφ, współczynnika mocy λ współczynnika cos φ/ λ i rzeczywistych wartości skutecznych napięć i prądów fazowych, mocy czynnej, mocy pozornej oraz częstotliwości napięcia w sieci elektroenergetycznej. Obliczone wartości eksponowane są przy udziale układu indykacji 10, realizującego ich odczyt ilościowy i jakościowy. Za pośrednictwem łącza szeregowego 12 przesyłane są do zewnętrznego układu komputerowego sygnały pomiarowe i wyniki obliczeń. Wyboru realizowanej funkcji pomiarowej dokonuje się z udziałem układu wyboru opcji pomiarowej 11.

183 274

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do pomiaru współczynnika mocy λ, i współczynnika cosφ w trójfazowej sieci elektroenergetycznej składający się z przetwornika analogowego-cyfrowego, układu mikroprocesorowego, znamienny tym, że na wejścia układu dopasowującego (1) podawane są sygnały napięciowe z sieci trójfazowej U1, U
2. 2, U3, którego wyjścia połączone są z wejściami multipleksera analogowego (2) sterowanego z układu sterownika mikroprocesorowego (5), zaś wyjście multipleksera analogowego (2) połączone jest z wejściem układu separacji optycznej (3), którego wyjście połączone jest z wejściem układu kondycjonowania (4), którego wyjście połączone jest na jedno z wejść przetwornika analogowo-cyfrowego wbudowanego w układ sterownika mikroprocesorowego (5), zaś prądy fazowe I1, 12,I3 podawane są na wejścia układu dopasowującego (6), którego wyjścia połączone są z wejściami multipleksera analogowego (7) sterowanego z układu sterownika mikroprocesorowego (5), zaś wyjście multipleksera analogowego (7) połączone jest z wejściem układu separacji optycznej (8), którego wyjście połączone jest z wejściem układu kondycjonowania (9), zaś jego wyjście połączone jest z jednym z wejść przetwornika analogowo-cyfrowego wbudowanego w układ sterownika mikroprocesorowego (5), przy czym grupa wyjść z układu sterownika mikroprocesorowego (5) połączona jest z układem indykacji (10), zaś następne wyjścia połączone są z układem łącza szeregowego (12), a dodatkowe wejście połączone jest z układem wyboru opcji pomiarowej (11).