SU1307364A1

SU1307364A1 - Многофазный измеритель мощности

Info

Publication number: SU1307364A1
Application number: SU853927456A
Authority: SU
Inventors: Андрей Васильевич Парамзин; Владимир Григорьевич Шахов; Владимир Андреевич Спиридонов
Original assignee: Омский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1985-07-04
Filing date: 1985-07-04
Publication date: 1987-04-30

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике. Может быть использовано дл измерени активной и реактивной мощности основного пото4 ,al. &deg;sa3. a &deg;falЛ- &deg;lal&deg;l Ocol- al Sal елеР . 4. ОСТИ ктроь ной потока в многофазных сет х переменного . тока. Цепь изобретени - повышение точности измерени . Дл достижени данной цели в устройство введены формирователь 9 импульсов, фазовый детектор 11, фильтр 12 сверхнизких частот и генератор 10 синусоидального сигнала. Устройство также содержит коммутаторы 1, 2 тока и напр жени , блок 3 анализаторов спектра, блок 4 преобразовани мощности, распределитель 5, генератор 6 импульсов, полосовой фильтр 7, формирователь 8 импульсов . Введение данных элементов позвол ет устранить вли ние на результат измерений мощности искажени , по вл ющейс на паразитной угловой модул ции. 1 ил. i i i lAl (Л CO о OO O5 TTl t/ u u

Description

fO

f5

Изобретение относитс к электро- измеритепьной технике и может быть использовано дл измерени активной и реактивной мощности основного потока в многофазных сет х переменного тока.

Цель изобретени - повышение точности измерени мощности основного потока электроэнергии путем устранени вли ни на результат измерений мощности искажени , по вл ющейс при паразитной угловой модул ции.

На чертеже изображена структурна схема многофазного измерител мощности .

Многофазный измеритель мощности содержит коммутаторы 1 и 2 тока и напр жени , блок 3 анализаторов спектра , блок 4 преобразовани мощности, распределитель 5, генератор 6 импуль- сов, полосовой фильтр 7, первый 8 и второй 9 формирователи импульсов, генератор 10 синусоидального сигнала, фазовый детектор 11, фильтр 12 сверхнизких частот, причем входы коммутаторов 1 и 2 тока и напр жени подключены к контролируемой сети, а выходы через блок 3 анализаторов спектра соединены со входами блока 4 преобразовани мощности, выходы которого вл ютс выходами многофазного измерител мощности, выходы распределител 5 соединены со входами управлени коммутаторов 1 и 2 тока и напр жени , а вход - с выходом генератора 6 импульсов, вход которого через фильтр 12 сверхнизких частот соединен с выходом фазового делител детектора 11, вход полосового

N +otj,- (Е -|- + Insin nut + в; + (Е - i) 2

1)

-f - n } ,

где

е

U)

N

Vn/In

VH/

Uo/i

номер фазы;

основна частота трехфазно сети;

номер гармонической состав л ющей напр жени /тока; номер последней различимой гармоники-,

амплитуда составл ющей пр мой последовательности фаз напр жений/токов.п-й гармо ники;

амплитуда составл ющей обратной последовательности фаз напр жений/токов п-й гармоники

амплитуда составл ющей нулевой последовательности фаз напр жений/токов;

25 otfj 6, - начальные фазы составл ющи соответственно пр мой и об ратной последовательностей фаз напр жений п-й гармони ки I фазы;

W иц ,- фазовые сдвиги между напр ни ми и токами в составл ющих пр мой и обратной последовательностей п-й гармоники.

Сигналы, управл ющие коммутаторами 1 и 2 тока и напр жени объединены в виде группы по три сигнала в каждой, причем каждый из сигналов в группе смещен относительно двух

30

35

вой на 90°. Это можно записать в виде

1

й- i (-.)

К + 1

2/Г

cos(3k - 2)(Q-bu))t- (1-1)--

3k-2

2

фильтра 7 подключен к одному из выхо-40 ДРУ™ на 1120°, а втора группа дов коммутатора 2 напр жений, а вы- сигналов задержана относительно пер- ход - ко входу первого формировател 8 импульсов, выход генератора 10 синусоидального сигнала подключен с управл ющим входом блока 3 анализато- 45 ров спектра и со входом второго фор- суммарного 9 импульсов, входы фазового детектора 11 подключены к выходам первого 8 и второго 9 формирователей импульсов.

Многофазный измеритель мощности работает следующим образом.

Сетевые напр жени и токи можно представить совокупностью симметричных составл ющих по всем гармоникам:

N U Uo-i-Zl v, (.1 - 1)

vrsin nu1: в; - (1 - 1)(1) 50

cos (3k-1) (Sl+u))t (1-1)--

3k-1

-3-

1/Т

1- Z (-1) .21

55 rsin(3k-2)(Q-mj)t-(I-1)|-

3k-2

2A

s in (3k-1) (ft-bu)) t- (I-1)-

3k-1

.(2)

13073642

N +otj,- (Е -|- + Insin nut + в; + (Е - i) 2

1)

-f - n } ,

5

где

е

U)

N

Vn/In

VH/

Uo/i

номер фазы;

основна частота трехфазной сети;

номер гармонической составл ющей напр жени /тока; номер последней различимой гармоники-,

амплитуда составл ющей пр мой последовательности фаз напр жений/токов.п-й гармоники;

5 otfj 6, - начальные фазы составл ющих соответственно пр мой и обратной последовательностей фаз напр жений п-й гармоники I фазы;

W иц ,- фазовые сдвиги между напр жени ми и токами в составл ющих пр мой и обратной последовательностей п-й гармоники.

0

5

вой на 90°. Это можно записать в виде

ДРУ™ на 1120°, а втора группа сигналов задержана относительно пер-

1

й- i (-.)

К + 1

2/Г

cos(3k - 2)(Q-bu))t- (1-1)--

на 1120°, а втора группа алов задержана относительно пе

3k-2

2

40 ДРУ™ на 1120°, а втора группа сигналов задержана относительно пер- 45

50

cos (3k-1) (Sl+u))t (1-1)--

3k-1

-3-

1/Т

1- Z (-1) .21

rsin(3k-2)(Q-mj)t-(I-1)|-

3k-2

2A

1) (ft-bu)) t- (I-1)-

3k-1

.(2)

где ш - основна частота сети;

S2 - частота синусоидального сигнала генератора 10 синусоидального сигнала.

Входные токи и напр жени , пройд через коммутаторы 1 и 2, тока и напр жени на выходе имеют вид

ЯУ - V,sin( -d ,};

oV

--- V,cos(S2t -oi,)-,

/r(3)

I.sinGZt );

i)/T

I.cosGZt -V).

В блоке 3 анализаторов спектра они перенос тс по спектру вниз на величину Я . Дл этого подаетс синусоидальное напр жение от генератора 10 синусоидального сигнала

и. (t) Usin(flt + Q),

где и - амплитуда, а Q - начальна фаза гармонического колебани , а затем выдел ютс квазипосто нные составл ющие колебаний (3),

Vc V cosCoC );

Vg- V,sin(o6; + б )-,, .

1с (otj + в +if,)-, -

isr iisinCci; + е +4 ).

Из вьщеленных сигналов (5) с помощью известных преобразований можно получить значени активной и реактивной мощности

Р VcIc- VjIs V,,-, (g) Q V Is-Vglc V-,I,sinc/.

тектор, фильтр сверхнизких частот и

Распределитель 5, генератор 6 им- 45 генератор синусоидального сигнала, пульсов, полосовой фильтр 7, первый 8 выход которого соединен с управл ю- и второй 9 формирователи импульсов, фазовый детектор, 11 и фильтр 12 сверхнизких частот служат дл формии

.&

ровани управл ющих сигналов а а| в соответствии с (2). Дл этого из суммарного сигнала вьиел етс спектральна составл юща с частотой Я полосовым фильтром 7, первый формищим входом блока анализаторов спектра и с входом второго формировател импульсов, входы фазового детектора 50 соединены с выходами первого и второго формирователей импульсов, а вы ход через фильтр сверхнизких частот соединен с входом управлени генера тора импульсов.

г 5

13073644

рователь 8 импульсов преобразует ее в пр моугольные импульсы, второй формирователь 9 импульсов вырабатывает аналогичные импульсы из синусоидального колебани генератора 10 синусоидального сигнала. Фазовый детектор 11 при наличии расхождени частот вы- рабатьтает последовательность импульсов , посто нна составл юща которых

пропорциональна частоте расхо адени . Этот сигнал служит управл ющим дл генератора 6 импульсов. Предварительно фильтром 12 сверхнизких частот он преобразуетс в квазипосто нное на-

пр жение с полосой частот ниже

0,0t Гц. Генератор 6 импульсов имеет частоту в 12 раз выше частоты коммутации

20ш 12(Я +ш) .

Claims

Формула изобретени

Многофазный измеритель мощности,

2-5 содержащий коммутаторы тока и напр жений , входы которых подключены к контролируемой сети, а выходы - через блок анализаторов спектра соединены с входами блока преобразовани

30 мощности, выходы которого влкютс выходами многофазного измерител мощности , распределитель, выходы которого соединены с входами управлени коммутаторов тока и напр жений, а вход 35 с выходом генератора импульсов, формирователь импульсов, вход которого через полосовой фильтр подключен к одному - из выходов коммутатора напр жений , отличающийс тем,

40 что, с целью повышени точности измерени мощности основного потока электроэнергии, в него введен второй . формирователь импульсов, фазовый де45 генератор синусоидального сигнала, выход которого соединен с управл ю-

щим входом блока анализаторов спектра и с входом второго формировател импульсов, входы фазового детектора 50 соединены с выходами первого и второго формирователей импульсов, а выход через фильтр сверхнизких частот соединен с входом управлени генератора импульсов.