SU1150570A1

SU1150570A1 - Method and device foa measuring electric power factor

Info

Publication number: SU1150570A1
Application number: SU833684171A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Гордеев; Алексей Андреевич Пястолов; Павел Леонидович Белоусов
Original assignee: Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола; Челябинский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1983-12-30
Publication date: 1985-04-15

Description

2. Устройство дл измерени коэффициентов электрической мощности, содержащее квадратурный фазовращатель первый сумматор, два компаратора , два индикатора, отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей, в него введены два стабилизатора, второй сумматор, три выпр мител , дифференцирующа цепь и триггер, причем вход первого стабилизатора соединен с шиной сигнала напр жени ceTHs а выход через первый выпр митель соединен с первым входом перво го сумматора и через последовательно соединенные квадратурный фазо505702. A device for measuring electric power factors, comprising a quadrature phase shifter, a first adder, two comparators, two indicators, characterized in that, in order to expand its functionality, two stabilizers, a second adder, three rectifiers, a differentiating circuit and a trigger, are introduced into it, the input of the first stabilizer is connected to the voltage signal bus ceTHs and the output through the first rectifier is connected to the first input of the first adder and through series-connected quadrature phase 50570

вращатель и второй вьшр митель соединен с первым входом второго сумматора , второй вход которого соединен с вторым входом второго сумматора и через последовательно соединенные третий вьтр митель и второй стабилизатор - с шиной сигнала тока сети, выход первого сумматора соединен с входом первого индикатора и через последовательно соединенные дифференцирующую цепь и первь й компаратор - с первым входом триггера , второй вход которого соединен . через второй компаратор с выходом второго сумматора и входом вто)ого индикатора,the rotator and the second superior are connected to the first input of the second adder, the second input of which is connected to the second input of the second adder and through the third connected sequentially third receiver and the second stabilizer to the network current signal bus, the output of the first adder is connected to the input of the first indicator and through the serially connected the differentiating circuit and the first comparator are connected to the first trigger input, the second input of which is connected. through the second comparator with the output of the second adder and the input of the second indicator,

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл определени коэффициентов активной и реактивной мощности и дп определени характера нагрузки. The invention relates to a measurement technique and is intended to determine the coefficients of active and reactive power and dp determine the nature of the load.

Известен способ, заключающийс в стабилизации напр жени электрической цепи, выделении первой гармоники, ограничении ее импульсами, сдвинутыми на четверть периода относительно момента прохождени через нуль сигнала TOKaj и устройство, реализующее этот способ, содержащее стабилиза™ тор, фильтр первой гармоники, усилитель , тиристорный ключ, нагрузочный резистор, формирователь импульсов, амплитудный детектор и блоки регистрации PJ ,The known method consists in stabilizing the voltage of the electric circuit, isolating the first harmonic, limiting it to pulses shifted by a quarter of the period with respect to the moment zero through the TOKaj signal and a device implementing this method containing a stabilizer torus, first harmonic filter, amplifier, thyristor switch , load resistor, pulse shaper, amplitude detector and PJ recording units,

Недостаток данных способа и устройства - узкие функциональные,, возможности, обусловленные тем, что работа может происходить только при индуктивном характере нагрузки.The lack of data of the method and device is narrow functionality, due to the fact that the work can occur only with the inductive nature of the load.

Известен способ, основанный на стабилизации сигналов тока и напр женин сети, выделении их первой гармоники и сдвиге сигнала напр жени сети на четверть периода с последующем ослаблением обоих сигналов и их суммированием, сравнением суммарных сигналов с входными сигналами и интегрированием результатов сравнени , по интегрированным сигналам, определ :ют коэффициент ослаблени и коэффициенты мощности, .и устройство, реализующее данный способ, содержащее квадратурньй фазовращательj первый сумматор, два компаратора, два индикатора , два интегратора, два управл емых двигател , причем выходы сумматоров соединены с первыми входами компараторов5 вторые входы которьж соединены с шинами входного сигнала, а выходы соединены через интеграторы с входами индикаторовj и с управл5вощими входами делителейj выходы которых соединены с вxoдaIvIи сумматоров, а входы соединены у первого непосредственно., а у второг через ква,цратурньш фазовращатель с шиной сигнала напр жени 2 .The known method is based on stabilization of current signals and network voltages, extracting their first harmonic and shifting the voltage signal of the network by a quarter of a period, then attenuating both signals and summing them, comparing the sum signals with the input signals and integrating the comparison results, using the integrated signals, determine: the attenuation coefficient and power factors, and the device that implements this method, containing the quadrature phase shifter, the first adder, two comparators, two indicators, d and an integrator, two controllable engines, the totalizer outputs are connected to the first inputs of the comparators5, the second inputs are connected to the input signal buses, and the outputs are connected via integrators to the indicator inputsj and to the control inputs of the dividers; the outputs of which are connected to the input IvI and the adders, and the inputs of the dividers; directly., and second through kva, a phase shifter with a voltage signal bus 2.

Однако дл известного техничес- кого решени характерны узкие функциональные возможности, поскольку оно не указывает на характер нагрузки .However, narrow functionality is typical for a known technical solution, since it does not indicate the nature of the load.

Цель, изобретени - расширение функциональных возможностей.The purpose of the invention is to expand the functionality.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно известному способу , основанному на стабилизации сигналов тока и напр жени сети, выделении их первой гармоники и сдвиге сигнала напр жени сети на четверть периода,, стабилизированные первые гармоники сигналов тока и напр жени сети и сдвинутьй на четверть периода сигнал напр жени сети выпр мл ют , по амплитуде суммы стабилизированной первой гармоники сигнала тока сети и стабилизированной первой гармоники сигнала напр жени сети определ ют коэффициент реактивной мощности, а по амплитуде суммы стабилизированной первой гармоники сигнала тока сети и сдвинутой на четверть периода стабилизированной первой гармоники сигнала напр жени сети определ ют коэффициент активной мощности, а по п-ол рности первой суммы в момент, перехода второй суммы через ноль определ ют характер нагрузки ,The goal is achieved in accordance with a known method based on stabilizing current signals and network voltage, isolating their first harmonic and shifting the network voltage signal by a quarter of the period, the stabilized first harmonics of the current signals and the network voltage and shifting the signal by a quarter of a period the grid voltage is rectified; the amplitude of the sum of the stabilized first harmonic of the network current signal and the stabilized first harmonic of the grid voltage signal determine the coefficient of reactive power, and The sum of the stabilized first harmonic of the network current signal and the quarter-stabilized first harmonic voltage of the network voltage signal is determined by the active power factor, and the nature of the load is determined by the n-polarity of the first sum at the moment the second sum passes through zero;

В известное устройство, содержащее квадратурньй фазовращатель, первый сумматор, два компаратора, два индикатора, введены два стабилизатора , второй сумматор, три вьшр мител , дифферен}дирующа цепь и триггер , причём вход первого стабилизатора соединен с шиндй сигнала напр жени сети, а выход через первый выпр митель соединен с первым входом первого сумматора и через последовательно соединенные квадратзтрный фазовращатель и второй выпр митель соединен с первым входом второго сумматора , второй вход которого соедииен с вторьп входом второго сз мматора и через последовательно соединенные третий выпр митель и вторсй стабилизатор - с шиной сигнала тока сети, выход первого сумматора соедине н с входом первого индикатора и последовательно соединенные дифференцирующую цепь и первый компаратор - с первым входом триггера, г второй вход которого соединен через второй компаратор с выходом второго сумматора и входом второго индикатора .A known device containing a quadrature phase shifter, the first adder, two comparators, two indicators, two stabilizers, the second adder, three outputs, a differential circuit and a trigger are added, the input of the first stabilizer is connected to the network voltage signal, and the output is through the first rectifier is connected to the first input of the first adder and through the quadrature phase shifter connected in series and the second rectifier is connected to the first input of the second adder, the second input of which is connected to the second input second sz mmator and through the third rectifier and the second stabilizer serially connected to the network current signal bus, the output of the first adder is connected to the input of the first indicator and the differentiating circuit connected in series and the first comparator to the first trigger input, the second input of which is connected through the second a comparator with the output of the second adder and the input of the second indicator.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ дп измерени коэффициентов электрической мощности; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу способа .Fig. 1 shows a block diagram of a device implementing the method dp of measuring electric power factors; 2 shows timing charts explaining the operation of the method.

Устройство содержит стабилизатор 1, выход которого через последовательно соединенные квадратурный фазовращатель 2 и вьшр митель 3 соединен с первым входом сумматора 4, стабилизатор 5, выход которого через выпр митель 6 соединен с вторым входом сумматора 4 и первым входом сумматора 7, второй вход которого через выпр митель 8 соединен с выходом стабилизатора 1, выход сумматора 7 соединен с входом индикатора 9 и через последовательно соединенные дифференцирующую цепь 10 и компаратор 11 - с первым входом триггера 12, выход сумматораThe device contains a stabilizer 1, the output of which is connected via a quadrature phase shifter 2 connected in series and the expander 3 is connected to the first input of the adder 4, the stabilizer 5, the output of which through the rectifier 6 is connected to the second input of the adder 4 and the first input of the adder 7, the second input of which through a rectifier The driver 8 is connected to the output of the stabilizer 1, the output of the adder 7 is connected to the input of the indicator 9 and through the series-connected differentiating circuit 10 and the comparator 11 to the first input of the trigger 12, the output of the adder

4соединен с входом индикатора 13 и через компаратор 14 - с вторым входом триггера 12.4 is connected to the input of the indicator 13 and through the comparator 14 - with the second input of the trigger 12.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

На вход стабилизатора 1 поступает напр жение исследуемой цепи (фнг.2 а), а на вход стабилизатораThe input of the stabilizer 1 receives the voltage of the circuit under study (fng.2a), and the input of the stabilizer

5- ток исследуемой цепи (фиг.2 в). При этом в стабилизаторах 1 и 5 происходит выделение первых гармоник соответственно напр жени и тока и их стабилизаци по амплитуде , таким образом, что амплитуды обеих гармоник станов тс одинаковь&ш , как показано соответственно на фиг.2 с и «5 . С выхода стабилизатора 1 стабилизированна перва гармоника напр жени исследуемой цепи поступает на квадратурный фазовращатель 2, в котором происходит ее сдвиг на уголи/2, как показано на фиг.2 е. Сдвинута на угол /2 стабилизированна перва гармоника напр жени подаетс на выпр митель 3 и вьmp m eтc , как показано на фиг.2 i, а затем подаетс на пр мой вход сумматора 4. Стабилизированна перва гармоника тока, вьодел ема на выходе стабилизатора 5, поступает на вьшр митель 6, где выпр мл етс , как показано на фиг.2Ч, и подаетс на инверсные входы сумматоров 4 и 7. Кроме того, с выхода стабилизатора t перва стабилизированна гармоника напр жени поступает на вход выпр мител 8, где выпр мл етс , как показано на фиг.2И, и5- current of the circuit under study (Fig. 2c). At the same time, in stabilizers 1 and 5, the first harmonics are separated, respectively, in voltage and current, and they are stabilized in amplitude, so that the amplitudes of both harmonics become the same & w, as shown in Figures 2 and 5 respectively. From the output of the stabilizer 1, the stabilized first harmonic of the voltage of the circuit under study is fed to the quadrature phase shifter 2, in which it is shifted to the angles / 2, as shown in Fig. 2. E. The first harmonic is shifted by the angle / 2 to the rectifier 3 and m mtc, as shown in Fig. 2 i, and then fed to the direct input of the adder 4. The stabilized first current harmonic outputted at the output of the stabilizer 5 is fed to the expander 6, where it is rectified, as shown in Fig .2Ч, and fed to inverse in rows adders 4 and 7. In addition, the output of the stabilizer t first harmonic stabilized voltage input to the rectifier 8, which is rectified, as shown in Figure 2, and

с выхода выпр мител 8 выпр мпенна перва стабилизированна гармоника напр жени поступает на пр мой вход сумматора 7. В сумматорах 4 и 7 происходит вычитание гармоник, поступивших на инверсные входы сумматоров , из армоник, поступивших на пр мые входы этих сумматоров. При этом на выходе сумматора 4 -по вл етс перио ический сигнал, показанный на фиг.21 , а на выходе сумматора 7периодический сигнал, показанный на фиг.2 5 .Из временных диаграммfrom the output of the rectifier 8, the rectified first stabilized voltage harmonic is fed to the direct input of the adder 7. In the adders 4 and 7, the harmonics fed to the inverse inputs of the adders are subtracted from the harmonics that come to the direct inputs of these adders. In this case, the output of the adder 4 is the periodic signal shown in Fig. 21, and the output of the adder 7 is the periodic signal shown in Fig. 2-5. From the time diagrams

Claims

1. A method for measuring electric power coefficients, based on the stabilization of current and voltage signals, isolating their I first harmonic and shifting the network voltage signal by a quarter period, characterized in that, in order to expand the functionality, the stabilized first harmonics of the current and voltage signals the network and a quarter-period-shifted voltage signal of the network are rectified, according to the amplitude of the sum of the stabilized first harmonic of the network current signal and the stabilized first harmonic of the voltage signal networks determine the reactive power coefficient, the active power factor is determined by the amplitude of the sum of the stabilized first harmonic of the network current signal and the stabilized first harmonic of the network voltage signal shifted by a quarter of the period, and the nature of the load is determined from the first total sum at the moment the second sum passes through zero.

SU „1150570

Phage one

2. A device for measuring electric power factors, comprising a quadrature phase shifter, a first adder, two comparators, two indicators, characterized in that, in order to expand the functionality, two stabilizers, a second adder, three rectifiers, a differentiating circuit and a trigger are introduced into it, moreover, the input of the first stabilizer is connected to the bus signal voltage of the network, and the output through the first rectifier is connected to the first input of the first adder and rotate through series-connected quadrature phase If the second rectifier is connected to the first input of the second adder, the second input of which is connected to the second input of the second adder and, through the third rectifier and the second stabilizer, connected in series to the network current signal bus, the output of the first adder is connected to the input of the first indicator and through the differentiating circuit connected in series and the first comparator - with the first input of the trigger, the second input of which is connected. through the second comparator with the output 'of the second adder and the input of the second indicator "