PL98009B1 - Sposob i uklad do bezposredniego pomiaru skladowej biernej mocy jednofazowego przebiegu odksztalconego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad do bezposredniego pomiaru skladowej biernej mocy jednofa¬ zowego przebiegu odksztalconego, to jest takiego, w któryhi wystepuja wyzsze harmoniczne.Zgodnie z ogólnie przyjeta zasada, moc pozorna pradu przemiennego definiowana jako iloczyn wartosci skutecznych napiecia i pradu, zawiera skladowa czynna oraz skladowa bierna. Skladowa czynna jest to ta czesc mocy pozornej, która ulega zmianie na inny rodzaj energii, na przyklad na energie cieplna lub mechaniczna.Skladowa bierna jest to ta czesc mocy pozornej, która nie jest wykorzystywana praktycznie, jednakze dokladna jej znajomosc jest niezbedna do ustalenia optymalnych warunków pracy ukladu elektroenergetycznego.Obecnie nie sa znane przyrzady, ani uklady pomiarowe pozwalajace na bezposredni pomiar skladowej biernej mocy.Znana jest natomiast metoda pomiarowa opracowana przez P.B. Usatin'a (ACTA IMEKO nr 25—SU—99—1961) pozwalajaca na posrednie wyznaczenie tej skladowej mocy* Metoda ta oparta jest na wykorzystaniu wlasciwosci watomierza róznicowego oraz amperomierza róznicowego. Przez obwody pomiarowe tych przyrzadów przeplywaja: prad obciazenia i prad o regulowanej amplitudzie bedacy w fazie z napieciem zasilajacym uklad. Dla zerowego stanu wskazan watomierza, ze wskazan amperomierzy odczytuje sie skladowa pradu pozwalajaca na obliczenie skladowej biernej mocy. Metoda tajest bardzo pracochlonna.Sposób pomiaru skladowej biernej wedlug wynalazku opiera sie na wykorzystaniu ukladu z róznicowym przetwornikiem termoelektrycznym i polega na tym, ze do jednego z termoelementów doprowadza sie prad proporcjonalny do mocy pozornej % do drugiego termoelementu doprowadza sie prad proporcjonalny do skladowej czynnej mocy, a za pomoca odpowiednio wyskalowanego miernika napiecia stalego wlaczonego w obwód róznicowy termoelementów mierzy sie wartosc skladowej biernej mocy.Uklad do pomiaru skladowej biernej mocy zawierajacy znany hallotronowy przetwornik mocy oraz róznicowy przetwornik termoelektryczny, charakteryzuje sie tym, ze do wyjscia przetwornika hallotronowego jest przylaczony filtr skladowej zmiennej oraz filtr skladowej stalej. Na wyjsciu kazdego z filtrów umieszczony2 98 009 jest jeden z termoelementów ukladu róznicowego, w którego obwód jest wlaczony miernik skladowej biernej mocy. Termoelementy moga byc zasilane bezposrednio z dwóch niezaleznych przetworników hallotronowych: przetwornika mocy pozornej oraz przetwornika mocy czynnej.Sposób oraz uklad wedlug wynalazku pozwalaja na bezposredni pomiar skladowej biernej mocy bez wykonywania jakichkolwiek obliczen pomocniczych.Przedmiot wynalazkujest przedstawiony w przykladzie wykonania uwidocznionym na rysunku przedsta¬ wiajacym schemat elektryczny ukladu pomiarowego.Uklad zawiera hallotronowy przetwornik mocy PH, którego wyjscie jest polaczone z filtrem skladowej zmiennej Fi oraz filtrem skladowej stalej F2. W obwodzie wyjsciowym filtru Fi umieszczony jest termoelement Ti, zas w obwodzie wyjsciowym filtru F2 termoelement T2. TermoelementyTi i T2 polaczone sa przeciwsob- nie i w obwodzie swym zawieraja miernik napiecia stalego, który moze byc wyskalowany bezposrednio wjednostkach mocy.Dzialanie ukladu oraz sposób pomiaru opisane sa nizej. Uzwojenie sterujace przetwornika hallotronowego PH jest zasilane pradem proporcjonalnym do napiecia U, zas przez uzwojenie wzbudzajace przetwornika PH przeplywa prad proporcjonalny do pradu obciazenia I0, Przy takim zasilaniu przetwornika PH, jego napijcie wyjsciowe zawiera dwie skladowe: skladowa okresowa o amplitudzie proporcjonalnej do wartosci mocy pozornej oraz skladowa stala o wartosci proporcjonalnej do mocy czynnej. Skladowe te po odpowiednim odfiltrowaniu za pomoca filtrów Fi iF2 zasilaja obwody grzania termoelementów Ti iT2. Poniewaz termoelement Ti jest zasilany sygnalem wyjsciowym filtru skladowej okresowej Fi przeplywajacy przezen prad jest proporcjonalny do mocy pozornej, a powstala sila termoelektryczna jest proporcjonalna do kwadratu mocy pozornej. Przez termoelement T2, zasilany z wyjscia filtru skladowej stalej F2, przeplywa prad proporqonalny do mocy czynnej, zatem powstala sila termoelektryczna ma wartosc proporcjonalna do kwadratu mocy czynnej.W zwiazku z tym, ze termoelementy Tx i T2 sa polaczone przeciwsobnie, wypadkowa sila termoelek¬ tryczna jest zalezna od róznicy kwadratów mocy pozornej i skladowej czynnej mocy, a wiec jest proporcjonalna do kwadratu skladowej biernej mocy.Wlaczony w obwód termoelementów Ti i T2 miernik M wskazuje wartosc zalezna od skladowej biernej mocy. Podzialka miernika moze byc wyskalowana bezposrednio w jednostkach mocy biernej.Zasilanie termoelementów Ti i T2 pradami proporcjonalnymi do mocy pozornej i skladowej mocy moze byc zrealizowane przez zastosowanie dwóch niezaleznych przetworników hallotronowych: przetwornika mocy pozornej i przetwornika mocy czynnej lub za pomoca dowolnych innych przetworników pomiarowych mocy pozornej i mocy czynnej, które charakteryzuja sie poprawnoscia wskazan przy wystepowaniu wyzszych harmonicznych w badanym przebiegu. y PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób bezposredniego pomiaru skladowej biernej ciocy jednofazowego przebiegu odksztalconego, z wykorzystaniem róznicowego przetwornika termoelektrycznego, znamienny tym, ze do jednego z termoelementów (Ti) doprowadza sie prad proporcjonalny do mocy pozornej, do drugiego termoelementu (T2) doprowadza sie prad proporcjonalny do skladowej czynnej mocy, a za pomoca odpowiednio wyskalowane¬ go miernika napiecia (M) wlaczonego w obwód róznicowy obydwu termoelementów (Ti i T2) mierzy sie wartosc skladowej biernej mocy.
2. 2. Uklad do bezposredniego pomiaru skladowej biernej mocy jednofazowego przebiegu odksztalconego, wyposazony w hallotronowy przetwornik mocy oraz róznicowy, przetwornik termoelektryczny,znamienny tym, ze do wyjscia przetwornika hallotronowego (PH) sa przylaczone filtr skladowej zmiennej (Fi), filtr skladowej stalej (F2), przy czym na wyjsciu kazdego z filtrów (Ft, F2) umieszczony jest odpowiedni, jeden z termoelementów (Tx, T2) przetwornika róznicowego, który w swym obwodzie zawiera miernik (M) skladowej biernej mocy.
3. 3. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze termoelementy (Ti i T2) zasilane sa bezposrednio z dwóch niezaleznych przetworników hallotronowych, przetwornika mocy pozornej oraz przetwornika mocy czynnej.98 009 PL