RU2467337C2 - Измеритель потерь мощности (варианты) - Google Patents
Измеритель потерь мощности (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2467337C2 RU2467337C2 RU2011106441/28A RU2011106441A RU2467337C2 RU 2467337 C2 RU2467337 C2 RU 2467337C2 RU 2011106441/28 A RU2011106441/28 A RU 2011106441/28A RU 2011106441 A RU2011106441 A RU 2011106441A RU 2467337 C2 RU2467337 C2 RU 2467337C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- operational amplifier
- digital
- meter
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Группа заявленных изобретений относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники, предназначена для определения и индикации усредненных на 1-минутном интервале потерь мощности. Первый вариант реализации измерителя содержит датчик тока (ДТ), квадратор, блок умножения, первое и второе апериодические звенья, первый и второй источники опорного напряжения, сумматор, датчик температуры окружающей среды (ДТОС), стрелочный индикатор, датчик температуры электрооборудования (ДТЭО), инвертор, переключатель; 2) второй вариант реализации измерителя содержит ДТ, микроконтроллер, регистр, цифровой индикатор, ДТОС, ДТЭО, генератор прямоугольных импульсов, приемопередатчик, компьютер. Технический результат - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.
Description
Предлагаемая группа изобретений относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники и предназначена для измерения усредненной на 1-минутном интервале мощности потерь электроэнергии.
Известно устройство для определения начальных моментов любого порядка [1], содержащее входной зажим, функциональный преобразователь, интегратор, источник опорного напряжения, компаратор, одновибратор, первый и второй счетчики, генератор прямоугольных импульсов, блок деления, индикатор.
Недостатками аналога являются невысокая точность, обусловленная наличием в схеме устройства аналогового интегратора, выполненного на операционном усилителе и конденсаторе, а также узкие функциональные возможности.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является счетчик потерь электроэнергии [2], содержащий генератор прямоугольных импульсов, компьютер, таймер, таймер-часы, датчик тока, аналого-цифровой преобразователь, функциональный преобразователь, накапливающий сумматор, индикатор, блок деления, постоянное запоминающее устройство, приемо-передатчик, первый и второй счетчики, первый и второй одновибраторы.
Недостатками прототипа являются невысокая точность, обусловленная неучетом зависимости активного сопротивления токоведущих элементов электрооборудования от температуры нагрева (погрешность по этой причине может достигать 40% [3]), а также узкие функциональные возможности.
Технические задачи, решаемые изобретением, - повышение точности за счет учета зависимости активного сопротивления токоведущих элементов электрооборудования от температуры нагрева и расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности непрерывного контроля мощности потерь электроэнергии.
Указанные технические задачи (в первом варианте реализации измерителя) решаются благодаря тому, что в счетчик потерь электроэнергии, содержащий датчик тока, квадратор, дополнительно введены переключатель, датчики температуры окружающей среды и электрооборудования, первый и второй источники опорного напряжения, инвертор, сумматор, стрелочный индикатор, блок умножения, первое и второе апериодические звенья, второй вход последнего подключен к выходу датчика температуры окружающей среды, а выход соединен с первым выводом переключателя, второй вывод которого через инвертор подключен к выходу датчика температуры электрооборудования, а общий вывод соединен с третьим входом сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго источников опорного напряжения, а выход соединен с вторым входом блока умножения, первый вход которого через квадратор подключен к выходу датчика тока, а выход соединен с объединенными первым входом второго апериодического звена и входом первого апериодического звена, выход которого через стрелочный индикатор соединен с общей шиной измерителя.
Указанные технические задачи (во втором варианте реализации измерителя) решаются благодаря тому, что в счетчик потерь электроэнергии, содержащий генератор прямоугольных импульсов, компьютер, цифровой индикатор, датчик тока, приемо-передатчик, дополнительно введены датчики температуры окружающей среды и электрооборудования, микроконтроллер, регистр, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора, а информационный и управляющий входы подключены соответственно к выходам портов D и Е микроконтроллера, выход порта F которого через приемо-передатчик соединен с входом компьютера, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с тактовым входом микроконтроллера, входы портов А, В и С которого подключены соответственно к выходам датчиков тока, температуры окружающей среды и температуры электрооборудования.
Блок умножения содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом блока умножения и, через резистор обратной связи, с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через цифроаналоговый преобразователь к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен с аналоговым информационным входом аналого-цифрового преобразователя, вход опорного напряжения которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а цифровой информационный выход соединен с цифровым входом цифроаналогового преобразователя.
Квадратор содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход связан с объединенными выходом квадратора и, через резистор обратной связи, с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через цифроаналоговый преобразователь ко входу квадратора, соединенному с аналоговым информационным входом аналого-цифрового преобразователя, вход опорного напряжения которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а цифровой информационный выход соединен с цифровым входом цифроаналогового преобразователя.
Инвертор содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом инвертора и через резистор обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входной резистор ко входу инвертора.
Сумматор содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом сумматора и через резистор обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входные резисторы ко входам сумматора.
Первое апериодическое звено содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом первого апериодического звена и через параллельно соединенные резистор обратной связи и конденсатор - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входной резистор ко входу первого апериодического звена.
Второе апериодическое звено содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом второго апериодического звена и через параллельно соединенные резистор обратной связи и конденсатор - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входные резисторы ко входам второго апериодического звена.
Существенным отличием предлагаемого измерителя является введение дополнительных элементов в различных вариантах его реализации:
1) переключателя, датчиков температуры окружающей среды и электрооборудования, первого и второго источников опорного напряжения, инвертора, сумматора, блока умножения, стрелочного индикатора, первого и второго апериодических звеньев;
2) микроконтроллера, регистра, датчиков температуры окружающей среды и электрооборудования.
К существенным отличиям измерителя также относятся организация его новой структуры и введение новых связей между элементами. Совокупность элементов и связей между ними обеспечивает достижение положительного эффекта - расширения функциональных возможностей счетчика, за счет возможности непрерывного контроля мощности потерь электроэнергии, и повышения его точности за счет учета зависимости активного сопротивления токоведущих элементов электрооборудования от температуры нагрева.
Схемы первого и второго вариантов реализации измерителя приведены на фиг.1 и 2; схемы элементов измерителя представлены на: фиг.3 - блока умножения, фиг.4 - квадратора, фиг.5 - инвертора, фиг.6 - сумматора, фиг.7 и 8 - первого и второго апериодических звеньев.
Схема первого варианта реализации измерителя (фиг.1) содержит датчик 1 тока (ДТ), квадратор 2, блок 3 умножения (БУ), первое 4 и второе 5 апериодические звенья (AЗ), первый 6 и второй 7 источники опорного напряжения (ИОН), сумматор 8, датчик 9 температуры окружающей среды, стрелочный индикатор 10, датчик 11 температуры электрооборудования, инвертор 12, переключатель 13. Выход датчика 1 тока через квадратор 2 соединен с первым входом блока 3 умножения, выход которого соединен с объединенными первым входом второго апериодического звена 5 и входом первого апериодического звена 4, выход которого через стрелочный индикатор 10 соединен с общей шиной измерителя, второй вход второго апериодического звена 5 подключен к выходу датчика 9 температуры окружающей среды, а выход соединен с первым выводом переключателя 13, второй вывод которого через инвертор 12 подключен к выходу датчика 11 температуры электрооборудования, а общий вывод соединен с третьим входом сумматора 8, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого 6 и второго 7 источников опорного напряжения, а выход соединен со вторым входом блока 3 умножения.
Схема второго варианта реализации измерителя (фиг.2) содержит датчик 14 тока (ДТ), микроконтроллер (МК) 15, регистр 16, цифровой индикатор (ЦИ) 17, датчики температуры окружающей среды (ДТОС) 18 и электрооборудования (ДТЭО) 19, генератор 20 прямоугольных импульсов (ГПИ), приемо-передатчик 21, компьютер 22. Выход датчика 14 тока соединен с входом порта А микроконтроллера 15, входы портов В и С которого подключены соответственно к выходам датчиков температуры окружающей среды 18 и температуры электрооборудования 19, а тактовый вход подключен к выходу генератора 20 прямоугольных импульсов, выходы портов микроконтроллера 15 соединены соответственно D - с информационным входом регистра 16, Е - с управляющим входом регистра 16, F - через приемо-передатчик 21 с входом компьютера 22, информационный выход регистра 16 соединен с информационным входом цифрового индикатора 17.
Блок 3 умножения (фиг.3) содержит операционный усилитель 23, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом блока 3 умножения и через резистор 24 обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя 23, подключенным через цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 25 к первому входу блока 3 умножения, второй вход которого соединен с аналоговым информационным входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 26, вход опорного напряжения которого подключен к выходу источника 27 опорного напряжения, а цифровой информационный выход соединен с цифровым входом цифроаналогового преобразователя 25.
Квадратор 2 (фиг.4) содержит операционный усилитель 28, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом квадратора 2 и через резистор 29 обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя 28, подключенным через цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 30 ко входу квадратора 2, соединенному с аналоговым информационным входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 31, вход опорного напряжения которого подключен к выходу источника 32 опорного напряжения (ИОН), а цифровой информационный выход соединен с цифровым входом цифроаналогового преобразователя 30.
Инвертор 12 (фиг.5) содержит операционный усилитель 33, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом инвертора 12 и через резистор 34 обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя 33, подключенным через входной резистор 35 ко входу инвертора 12.
Сумматор 8 (фиг.6) содержит операционный усилитель (ОУ) 36, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом сумматора 8 и через резистор 37 обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя 36, подключенным через входные резисторы 38-39 ко входам сумматора 8.
Первое апериодическое звено 4 (фиг.7) содержит операционный усилитель 40, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом первого апериодического звена 4 и через параллельно соединенные резистор 41 обратной связи и конденсатор 42 - с инвертирующим входом операционного усилителя 40, подключенным через входной резистор 43 ко входу первого апериодического звена 4.
Второе апериодическое звено 5 (фиг.8) содержит операционный усилитель 44, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом второго апериодического звена 5 и через параллельно соединенные резистор 45 обратной связи и конденсатор 46 - с инвертирующим входом операционного усилителя 44, подключенным через входные резисторы 47 и 48 ко входам второго апериодического звена 5.
Потери мощности в токоведущих элементах (ТЭ) электрооборудования (ЭО) определяются по формуле
где I(t) - изменяющийся во времени ток нагрузки, протекающий по ТЭ ЭО;
R - сопротивление ТЭ ЭО.
При упрощенных расчетах сопротивление R принимается неизменным во времени и равным сопротивлению R0 при температуре окружающей среды t0=20°С или сопротивлению при другой фиксированной температуре.
Значение сопротивления R в функции от температуры tЭО ТЭ ЭО определяется по формуле
где α - температурный коэффициент сопротивления ТЭ ЭО; имеет значение для меди αм=0,0041°С-1, алюминия αа=0,0044°°С-1, стали αст=0,006°С-1.
Так как потери мощности отображаются на индикаторах в реальном времени, то масштаб по времени, а также по постоянной времени нагрева τЭО при моделировании в обоих вариантах измерителя принят равным единице.
Первый вариант измерителя (фиг.1) работает следующим образом.
В том случае, если доступ к ТЭ ЭО невозможен или затруднителен, опасен (в этом случае переключатель 13 на фиг.1 устанавливается в правое положение), то температура tЭО(t) определяется путем имитационного моделирования из дифференциального уравнения нагрева [4]
где 
- коэффициент изменения сопротивления ТЭ ЭО в функции от температуры.
tном - номинальная длительно допустимая температура ТЭ ЭО;
tокр - температура окружающей среды;
Iном - номинальный ток ЭО;
I(t) - ток нагрузки.
С выхода ДТ 1, проходя через квадратор 2, на первый вход БУ 3 поступает напряжение, пропорциональное квадрату тока нагрузки U=-(I/mI)2 (где mI=I/UI - масштаб по току).
Схемы квадратора 2 и БУ 3 одинаковы, у квадратора два входных зажима объединены. В БУ 3 (фиг.3) умножение аналогового сигнала x, поступающего через первый вход БУ 3 на аналоговый вход ЦАП 25, выполняет ЦАП 25, к цифровому входу которого приложен код с выхода АЦП 26 [5, 6]. Этот код пропорционален напряжению y, поступающему через второй вход БУ 3 на вход АЦП 26. На выходе БУ 3 появляется напряжение z=-ху. Инверсию выходного сигнала БУ 3 (так же, как и у остальных элементов измерителя, изображенных на фиг.4-8) вносит ОУ 23.
На второй вход БУ 3 с выхода сумматора 8 поступает напряжение, пропорциональное сопротивлению R ТЭ ЭО, по которому протекает ток I. На выходе БУ 3 появляется напряжение, пропорциональное потерям мощности в ЭО
где Кп - коэффициент пропорциональности.
Напряжение U3 для удобства наблюдения при исследовании резко-переменных нагрузок пропускается через первое апериодическое звено 4, имеющее постоянную времени сглаживания τ4=1 мин.
Выходное напряжение AЗ 4, пропорциональное сглаженному значению потерь мощности ЭО ΔР, отображается стрелочным индикатором 10, а также поступает на первый вход второго AЗ 5, постоянная времени сглаживания которого равна постоянной времени нагрева исследуемого ЭО τ5=τЭО. Второй вход AЗ 5 подключен к выходу ДТОС 9, выходное напряжение которого пропорционально температуре окружающей среды U9=tокр/mt (где tокр - температура окружающей среды, mt=t/Ut - масштаб по температуре).
Напряжения U3 и U9 суммируются вторым AЗ 5 (фиг.8), выходное напряжение которого U5=-tЭО/mt, пропорциональное температуре ТЭ ЭО tЭО, изменяется по экспоненте с постоянной τ5=τЭО и представляет собой решение дифференциального уравнения модели нагрева ТЭ ЭО
которое для удобства пояснений можно записать, как
Решение уравнения 6 осуществляется апериодическим звеном 5 [7, 8]. Понижение порядка производной dU5/dt выполняет интегратор, реализованный на элементах 44-48 (фиг.8) и имеющий постоянную интегрирования Т=τЭО. На вход интегратора на ОУ 44 поступают суммируемые напряжения через резисторы: 47 - U3, 48 - U9, 45 - (-U5).
Отрицательное напряжение U5 с выхода AЗ 5 через переключатель 13 поступает на третий вход сумматора 8, к первому и второму входам которого соответственно приложены: отрицательное напряжение с выхода первого ИОН 6 U6=-R0/mR (где R0 - сопротивление ТЭ ЭО при температуре окружающей среды t0=20°С, mR=R/UR - масштаб по сопротивлению) и положительное напряжение с выхода второго ИОН 7 U5=t0/mt.
С учетом инвертирования сигнала операционным усилителем 36 (фиг.6) сумматор 8 вычисляет сопротивление ТЭ ЭО по формуле (2).
В том случае, если ТЭ ЭО доступен, то значение температуры tЭО определяется с помощью датчика ДТЭО 11 (в этом случае у первого варианта измерителя на фиг.1 переключатель 13 устанавливается в левое положение).
В этом режиме группа элементов 1-4, 6-8, 10 первого варианта измерителя работает так же, как и в описанном выше режиме с имитацией tЭО.
Напряжение U11, пропорциональное температуре ТЭ ЭО tЭО, задается датчиком ДТЭО 11. Это напряжение, после прохождения через инвертор 12 (фиг.5) и переключатель 13, подается на первый вход сумматора 8 и т.д.
Потери мощности в обоих режимах отображаются на индикаторе 10.
Первый вариант измерителя применим для исследования только маломощного ЭО (мощностью до нескольких кВт). Это объясняется трудностью реализации интегратора на ОУ 44 (фиг.8) с большой постоянной интегрирования T=R45·C46. Например: 1) Т=1 мин, R45·=6 МОм, ·С46=10 мкФ; 2) T=10 мин, R45·= 6 МОм, ·С46=100 мкФ. Из рассмотрения приведенных примеров ясно, что при дальнейшем увеличении значений R и С для увеличения постоянной τ рабочие токи через R и С будут соизмеримы со входными токами ОУ 44 и токами утечки конденсаторов, а это, в свою очередь, может привести к значительной погрешности устройства.
Второй вариант измерителя (фиг.2) работает следующим образом.
Выходное напряжение ДТ 14, пропорциональное току нагрузки I(t), поступает на вход порта А МК 15, который соединен со входом встроенного в МК 15 АЦП. Дальнейшая обработка тока I, а также других производных величин (ΔР, tЭО, R и др.) выполняется в МК 15 программными средствами.
В первом режиме применения второго варианта измерителя (при наличии доступа к ТЭ ЭО) датчиком 19 измеряется температура ТЭ ЭО tЭО. В АЦП МК 15 входная аналоговая величина преобразуется в код тока I. Далее в МК 15 вычисляются: 1) квадрат тока I2; 2) сопротивление ТЭ ЭО R=R0[1+α(tЭО-t0)]; 3) потери мощности ΔР=I2R; 4) значение усредненной за 1 мин мощности ΔP1мин, которое ежеминутно записывается в регистр 16 и непрерывно отображается на индикаторе 17.
Во втором режиме применения второго варианта измерителя (при отсутствии доступа к ТЭ ЭО) датчиком 18 измеряется температура окружающей среды tокр, а температура ТЭ ЭО tЭО рассчитывается в МК 15 по следующему алгоритму.
Разрешим уравнение (3) относительно производной температуры tЭО, a также сделаем замену 
В памяти МК 15 размещаются константы, используемые в правой части уравнения (7) как коэффициенты перед переменными R, I2, tокр, tЭО. Значения констант приведены в таблице. Константы вводятся в МК 15 компьютером 22 через приемо-передатчик 21 при подготовке измерителя к работе. Эти данные являются индивидуальными для каждого ТЭ ЭО.
| Таблица | |||||
| Значения констант | |||||
| Номера ячеек памяти МК 15 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Содержимое ячеек | R0 | αR0 | t0=20° | tном | 1 |
 |
 |
||||
При решении уравнения (7) численным методом в МК 15 операция интегрирования правой части этого уравнения заменяется на операцию суммирования при каждой выборке очередного значения с ранее накопленной суммой в ячейке «а» памяти МК 15. Несмотря на непрерывное суммирование ячейка «а» не переполняется, поскольку при увеличении температуры tЭО правая часть уравнения (7) положительна, а при уменьшении температуры tЭО - отрицательна.
Следует также отметить, что точность решения уравнения (7) описанным способом очень высока, поскольку выборки тока I выполняются с высокой частотой, а скорость изменения температуры tЭО и сопротивления ТЭ ЭО R(tЭО) на несколько порядков ниже скорости изменения тока I из-за большого значения постоянной нагрева.
В МК 15 в этом режиме применения второго варианта измерителя вычисляются: 1) квадрат тока I2; 2) сопротивление ТЭ ЭО R=R0[1+α(tЭО-t0)]; 3) потери мощности ΔР=I2R; 4) значение усредненной за 1 мин мощности ΔP1мин, которое ежеминутно записывается в регистр 16 и непрерывно отображается на индикаторе 17; 5) правая часть уравнения при i-той выборке тока I 
;
6) накапливающаяся сумма в ячейке «а» Sа=Sa+Пi=tЭО.
Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с известными аналогами являются меньшая погрешность и более широкие функциональные возможности. Схемы вариантов измерителя ориентированы на применение современной микроэлектронной основы - опытный образец счетчика изготовлен на базе AVR-микроконтроллера Atmega8.
Источники информации
1. Авторское свидетельство 2041496 СССР, МПК G06F 17/18, 1991.
2. Патент 2380715 РФ, МПК G01R 19/02, G01R 11/00, 2008 (прототип).
3. Осипов Д.С. Учет нагрева токоведущих частей в расчетах потерь мощности и электроэнергии при несинусоидальных режимах систем электроснабжения: Автореф. дис.… канд. техн. наук. - Омск, 2005.
4. Брагин С.М. Электрический и тепловой расчет кабеля. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 328 с.
5. Гнатек Ю.Р. Справочник по цифроаналоговым и аналого-цифровым преобразователям: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1982. - 552 с.
6. Свид-во на полезную модель 2878 РФ, МПК G06G 7/12. Устройство для выполнения арифметических операций (варианты), 1991 (4-й н.п. ф-лы).
7. Коган Б.Я. Электронные моделирующие устройства и их применение для исследования систем автоматического регулирования. - М.: Физматгиз, 1963. - 512 с.
8. Анисимов Б.В., Голубкин В.Н. Аналоговые вычислительные машины: Учебник для вузов. - М.: Высш. шк., 1971. - 448 с.
Claims (8)
1. Измеритель потерь мощности, содержащий датчик тока, квадратор, отличающийся тем, что в него дополнительно введены переключатель, датчики температуры окружающей среды и электрооборудования, первый и второй источники опорного напряжения, инвертор, сумматор, стрелочный индикатор, блок умножения, первое и второе апериодические звенья, второй вход последнего подключен к выходу датчика температуры окружающей среды, а выход соединен с первым выводом переключателя, второй вывод которого через инвертор подключен к выходу датчика температуры электрооборудования, а общий вывод соединен с третьим входом сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго источников опорного напряжения, а выход соединен с вторым входом блока умножения, первый вход которого через квадратор подключен к выходу датчика тока, а выход соединен с объединенными первым входом второго апериодического звена и входом первого апериодического звена, выход которого через стрелочный индикатор соединен с общей шиной измерителя.
2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что блок умножения содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом блока умножения и через резистор обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через цифроаналоговый преобразователь к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен с аналоговым информационным входом аналого-цифрового преобразователя, вход опорного напряжения которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а цифровой информационный выход соединен с цифровым входом цифроаналогового преобразователя.
3. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что квадратор содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом квадратора и через резистор обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через цифроаналоговый преобразователь ко входу квадратора, соединенному с аналоговым информационным входом аналого-цифрового преобразователя, вход опорного напряжения которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а цифровой информационный выход соединен с цифровым входом цифроаналогового преобразователя.
4. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что инвертор содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом инвертора и через резистор обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входной резистор ко входу инвертора.
5. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что сумматор содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной измерителя, а выход соединен с объединенными выходом сумматора и через резистор обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входные резисторы ко входам сумматора.
6. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что первое апериодическое звено содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом первого апериодического звена и через параллельно соединенные резистор обратной связи и конденсатор - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входной резистор ко входу первого апериодического звена.
7. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что второе апериодическое звено содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной счетчика, а выход соединен с объединенными выходом второго апериодического звена и через параллельно соединенные резистор обратной связи и конденсатор - с инвертирующим входом операционного усилителя, подключенным через входные резисторы ко входам второго апериодического звена.
8. Измеритель потерь мощности, содержащий компьютер, генератор прямоугольных импульсов, цифровой индикатор, датчик тока, приемопередатчик, отличающийся тем, что в него дополнительно введены датчики температуры окружающей среды и электрооборудования, микроконтроллер, регистр, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора, а информационный и управляющий входы подключены соответственно к выходам портов D и Е микроконтроллера, выход порта F которого через приемопередатчик соединен с входом компьютера, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с тактовым входом микроконтроллера, входы портов А, В и С которого подключены соответственно к выходам датчиков тока, температуры окружающей среды и температуры электрооборудования.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011106441/28A RU2467337C2 (ru) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Измеритель потерь мощности (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011106441/28A RU2467337C2 (ru) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Измеритель потерь мощности (варианты) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011106441A RU2011106441A (ru) | 2012-08-27 |
| RU2467337C2 true RU2467337C2 (ru) | 2012-11-20 |
Family
ID=46937347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011106441/28A RU2467337C2 (ru) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Измеритель потерь мощности (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2467337C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2563331C1 (ru) * | 2014-06-02 | 2015-09-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Способ определения потерь в трансформаторе и устройство для его реализации |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1582144A1 (ru) * | 1987-07-22 | 1990-07-30 | Азербайджанский Научно-Исследовательский Институт Энергетики Им.И.Г.Есьмана | Способ измерени потерь мощности на нагрев проводов в высоковольтной линии |
| RU2052821C1 (ru) * | 1991-03-01 | 1996-01-20 | Фавелий Григорьевич Рыклин | Устройство для измерения потерь электроэнергии |
| US20070225945A1 (en) * | 2006-03-21 | 2007-09-27 | Bengt-Olof Stenestam | Control system for a transformer or reactor |
| US20080109387A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Deaver Brian J | Power Theft Detection System and Method |
| RU2380715C1 (ru) * | 2008-07-15 | 2010-01-27 | Владимир Филиппович Ермаков | Счетчик потерь электроэнергии |
-
2011
- 2011-02-21 RU RU2011106441/28A patent/RU2467337C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1582144A1 (ru) * | 1987-07-22 | 1990-07-30 | Азербайджанский Научно-Исследовательский Институт Энергетики Им.И.Г.Есьмана | Способ измерени потерь мощности на нагрев проводов в высоковольтной линии |
| RU2052821C1 (ru) * | 1991-03-01 | 1996-01-20 | Фавелий Григорьевич Рыклин | Устройство для измерения потерь электроэнергии |
| US20070225945A1 (en) * | 2006-03-21 | 2007-09-27 | Bengt-Olof Stenestam | Control system for a transformer or reactor |
| US20080109387A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Deaver Brian J | Power Theft Detection System and Method |
| RU2380715C1 (ru) * | 2008-07-15 | 2010-01-27 | Владимир Филиппович Ермаков | Счетчик потерь электроэнергии |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2563331C1 (ru) * | 2014-06-02 | 2015-09-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Способ определения потерь в трансформаторе и устройство для его реализации |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011106441A (ru) | 2012-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2449356C1 (ru) | Счетчик потерь электроэнергии с индикацией потерь мощности (варианты) | |
| CN101762744A (zh) | 一种宽频电功率测量方法及测量装置 | |
| RU2467337C2 (ru) | Измеритель потерь мощности (варианты) | |
| RU2685062C1 (ru) | Цифровой измеритель действующего значения сигнала | |
| RU2495390C1 (ru) | Способ измерения средней температуры неоднородной среды и устройство для его осуществления | |
| Arote et al. | Design and implementation of smart three phase energy meter | |
| CN106099967B (zh) | 柔性直流换流站小干扰阻抗的等效电路 | |
| RU162209U1 (ru) | Измерительный преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное | |
| JP2013148410A (ja) | 測定装置及び測定方法 | |
| Pawaskar et al. | Design and implementation of low cost three phase energy meter | |
| Dimitrijevic et al. | Non-Linear Load Characterisation Using Orthogonal Apparent Power Decompositions | |
| Abiyev et al. | The Walsh functions based method for reactive power measurement | |
| KR102107228B1 (ko) | 전력 계측 시스템 | |
| Trigo et al. | Standard for electric distorted waveforms | |
| Pejić et al. | Comparator offset error suppression in stochastic converters used in a watt-hour meter | |
| RU2549255C1 (ru) | Цифровой измеритель температуры | |
| RU2541207C1 (ru) | Интеллектуальная микропроцессорная система контроля и регистрации потерь электроэнергии в присоединениях распределительного устройства | |
| RU2589498C1 (ru) | Счетчик потерь активной электроэнергии в трансформаторе | |
| RU129658U1 (ru) | Счетчик электрической энергии с учетом потерь | |
| RU2514788C1 (ru) | Многофункциональное микропроцессорное устройство для сбора информации о сети при несинусоидальной и несимметричной нагрузке (варианты) | |
| Yodjaiphet et al. | Development of Low Cost 3 Phases IoT Electrical Power Meter | |
| RU2229723C2 (ru) | Способ измерения активной мощности нагрузки в электрических цепях переменного тока | |
| RU2569939C1 (ru) | Способ определения угла сдвига фаз между двумя синусоидальными сигналами (варианты) | |
| Eski et al. | RMS Value Measurement Using a Meter Based on ARM Cortex-MO Microprocessor | |
| Eski et al. | The implementation of a digital filter-based algorithm for active power measurement using an ARM microcontroller |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200222 |