SU1449916A1 - Способ измерени действующего значени напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и позвол ет повысить быстродействие измерени  в трехфазной цепи. Устройство, реализующее способ, содержит блоки 1...3 измерени  мгновенных значений напр жени , блок 4 синхронизации, генератор 5 масштабирующих напр жений, блоки 6...8 масштабировани , сумматор 9 и , усреднитель 10. Согласно способу одновременно по всем трем фазам с интервалом между выборками fit T/3N

Description

QO

СО

05

j .выборки мгновенных значений фазных напр жений U,; , U,,; и U,; фиксируют N раз в соответствующих цеп х в i-й момент времени, i 1,2,3,...,N. Причем первую выборку осуществл ют в момент перехода через нуль напр жени  в одной фазе. Затем значение

каждой вые)орки (J

11

и

2i

И и

з

умножают на соответствующий коэффициен 2: и s 3i полученные значени  суммируют и определ ют действующее значение трехфазного напр жени  Ua из соотношени , приведенного в тексте описани , ил., 1 табл.

t

Изобретение отнрситс  к электротехническим средствам, позвол ющим измер ть действующее значение напр жени  в трехфазных цеп х.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  измерени  в трехфазной цепи.

Способ измерени  действующего значени  напр жени  в трехфазной це- пи, заключающийс  в том, что выборки мгновенных значений фазных напр жений , , фиксируют по всем трем фазам одновременно N раз с интервалом At t, - t; T/3Nj где Т - период измер емого напр жени , а t - момент i-ro измерени  выборок U,; J , и,; , а i l,2,3,.i,,W, причем первую выборку фиксируют в момент перехода че рез нуль напр жени  одной из фаз,затем умножают каждую выборку напр жений , Uj; и из; на соответствующие коэффициенты с ,;, и s , sinut;, sin(Qti - 2W3),

ei,; sin(tot; + 2T/3), где W - частота измер емого напр жени  и суммируют полученные значени  в соответствии с соотнощением

Up; oi,; и,; +oi2.. + oi-,,- U,;

где Up; - мгновенное значение результирующего напр жени  в момент измерени , усредн ют мгновенные значени  результирующих напр жений Up; от всех N измерений и определ ют действующее значение Uq. трехфазного

напр жени  по формуле

и .„ 1,5-47

.. V

где и

р.ср

N

- среднее по

5 0 5

0

5

0

всем измерени м значение результирующего напр жени .

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ измерени  действующего значени  напр жени  в трехфазных цеп х.

Устройство содержит блоки 1 - 3 измерени  мгновенных значений напр жени , блок 4 синхронизации, генератор 5 масщтабирующих напр жений,

блоки 6-8 масштабировани , сумматор 9, усреднитель 10, входные зажимы 11 - 13 и выходной зажим 14, причем входной зажим 11 соединен с первым входами блока измерени  мгновенных значений напр жени , первым входом генератора 5 масштабирующих напр жений и входом блока 4 синхронизации , который первым выходом соединен с синхронизирующими входами сумматора 9 и усреднител  10, выход которого соединен с выходным зажимом 14 устройства, входной зажим 12 соединен с первым входом блока 2 измерени  мгновенных значений напр жени , входной зажим 13 соединен с первым входом блока 3 измерени  мгновенных значений напр жени , второй выход блока 4 синхронизации соединен с вторыми входами генератора 5 масш- табирую1цих напр жений и блоков I - 3 измерени  мгновенных значений напр жени , выходы которых соединены с первыми входами блоков 6-8 масщта- бировани  соответственно, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора 5 масштабирующих напр жений, выходы блоков 6-8 соединены с соответствующими входами сумматора 9, выход которого соединен с входом усреднител  10.

14

Устройство рлботает следующим образ пм.

В момент перехода через нуль напр жени  фазы соединенной с вход- ным зажимом 11 блок 4 синхронизации запускаетс  и на его выходе по вл ютс  импульсы, следуюпте друг за другом с интервалом ut t;, t; T/2N, причем t, соответствует мо- менту перехода через нуль указанного напр жени ,

FeHepafop 5 масштабирующего напр жени  вырабатывает напр жени , пропорциональные коэффициентам .масш- табировани 

. sinut;, sin((i3t,- - 27/3) и od,; sin(wt; + 21Г/3).

Блоки 1 - 3 формируют выборки мгновенных значений по сигналам блока 4 синхронизации и результаты измерений поступают на входы соответствующих блоков масштабировани , на другие входы которых поступают напр жени  с соответствующих выходов генератора 5 масштабирующих напр жений , в сумматоре 9 рсув(ествп етс  суммирование результатов измерений, подвергнутых масштабированию, а усреднитель 10 выполн ет вычисление среднего значени  и делени  на соот- ветствуюпдай коэффициент в соответствии с формулой

.Z:(U,;.oi,i + и,;.:. и„. «;,;)

и 1,1

.-S-lz

На основании этого способа в случае си метричных цепей с неискажен- ной формой сигнала достаточно однократного измерени , т.е. N 1,

В случае искаженной формы трехфазного напр жени  число измерений N  вл етс  величиной, завис щей от искажений, и в каждом конкретном случае должно определ тьс  в зависимости от требуемой точности измерений.

Дл  правильного выбора числа измерений N необходимо задатьс  допусти- мой точностью измерений |f доп и предварительно знать спектральный состав измер емого напр жени , В большинстве случаев достаточно знать номера К высших гармоник напр жени , при этом вычисл ют максимальную ошибку

16

измерени  дл  выбранного числа измерений N по соотношению

V, -V о « zi(li - (,1

(jWOkC

. inn%.

и,

(О

где - действующее значение К-й гармоники, К 3N,, а 1 1,2,3,,,

В случае, если у„„, д , необходимо выбрать большее число измерений N., ,.

В таблице приведены данные, показывающие взаимосв зь числа измерений N, интервалы между измерени ми fit (в градусах) и номером К высшей гармоники, вли ние которой исключаетс  на результат измерени  (отмечено знаком +), Фор мула изобретени

Способ измерени  действующего значени  напр жени , заключающийс  в том, что многократно в течение периода фиксируют выборки мгновенных значений напр жений и определ ют действующее значение напр жени  по расчетной зависимости, отлич ающи й- с   тем, что, с целью повьш1ени  быстродействи  измерени  дл  трехфазной цепи, выборки мгновенных значений фазных напр жений U,; , и фиксируют N раз одновременно по всем трем фазам с интервалом между выборками at - . T/3N, где 11,; , Uj; , Uj; - выборки мгновенных значений напр жений в соответствующих цеп х в i-й момент времени; i 1,2,3,,,,, N; Т - период измер емого напр жени , причем первую выборку осущест- ап ют в момент перехода через нуль напр жени  одной из фаз, значение каждой из выборок , IIj; и 11,; умножают на соответствующий коэффициен oi,; , si полученные значени  суммируют и определ ют действующее значение трехфазного напр жени  Цл по ..соотношению Up.cp

т;г47

Z:(U,; ot,; + U2, Ujj-eii;)

Uj.

гпр ТТ 1

где Up.,p - oi ,; sinot; ; odj; sin(G3t; - 2T/3); л,; sinCat; + 21Г-/3);

G3 - частота измер емого напр жени .

2

3

4

5

6

+

4- 4+ .

+ 44- 44- 44- 4- 444- 4- 4- 4

Claims (1)

1. Формула изобретений Способ измерения действующего значения напряжения, заключающийся в том, что многократно в течение периода фиксируют выборки мгновенных значений напряжений и определяют действующее значение напряжения по расчетной зависимости, отлич ающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия измерения для трехфазной цепи, выборки мгновенных значений фазных напряжений U_(t· , U₂; и U₃; фиксируют N раз одновременно по всем трем фазам с интервалом между выборками At - . T/3N, где U,; , U₂; , U₃; - выборки мгновенных значений напряжений в соответствующих цепях в i-й момент времени; i = 1,2,3,..., N; Т - период измеряемого напряжения, причем первую выборку осуществляют в момент перехода через нуль напряжения одной из фаз, значение каждой из выборок , U₂₍- и Uy, умножают на соответствующий коэффициент οί,; , о/₂; , οί _э; , полученные значения суммируют и определяют действующее значение трехфазного напряжения и» по.соотношению Up. ср 1 ,5-42¹

   К = 3N_p, а [И = 1 ,2,3.....

   ^еслиУм_аке’?д₀п » необхо. большее число измере25 где ^ир.ср о/,; = о/.· = приведены данные, пока+ U₂; -о(₂; + ) м

   sinot; ;

   sin(at;

   частота ci_i;= sin(ot; - 27/3);

   + 27/3);

   измеряемого напряжеω

   НИЯ .

   )449916

   N ί 1------------------1 1 1 i 1 1 <f 1 ! 1 см 1 1 1 1 1_______________1________ 1 τη 1 1 1 OO 1 1 • 1 1 1 — 1 1 [ΟΙ 1 ΐ * 1 i i К ρτη 20,22 23,25 11,13 14,16 60 2 + + . - + - + - 40 3 + + - + + - + + 30 4 + + + - + + + - 24 5 + + + + - + + 20 6 + + + + + + + -