SU1564558A1

SU1564558A1 - Образцовый преобразователь мощности в частоту

Info

Publication number: SU1564558A1
Application number: SU884424335A
Authority: SU
Inventors: Ионас Повелович Абложявичус; Виктор Евгеньевич Андриевский; Александр Иосифович Покрас; Конрад Казимирович Тарасевич; Сергей Глебович Таранов; Юрий Федорович Тесик
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Усср
Priority date: 1988-05-11
Filing date: 1988-05-11
Publication date: 1990-05-15

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении образцовых преобразователей мощности в частоту, имеющих высокочастотный выход, частота на котором определ етс уровнем активной мощности в исследуемой сети. Целью изобретени вл етс повышение точности преобразовани активной мощности в частоту. Устройство содержит преобразователь 1 мощности в код и первый накапливающий сумматор 2. В устройство введены счетчик 3, регистр 4, второй накапливающий сумматор 5, генератор 6, делитель 7 частоты, дифференцирующа цепь 8, элемент 9 задержки, триггер 10 и формирователь 11, а также новые функциональные св зи. Высокочастотное тактирование накапливающего сумматора 5 и синхронизаци преобразовани частотной сети позвол ют избежать неравномерности следовани выходных импульсов и уменьшить погрешность дискретизации. 2 ил.

Description

ел

с&

4ь

сп

СП

оо

pi/г/

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении образцовых преобразователей мощности в частоту, имеющих высокочастотный выход , частота на котором определ етс уровнем активной мощности в исследуемой сети.

Цель изобретени - повышение точности преобразовани активной мощности в частоту.

На фиг„1 приведена блок-схема, образцового преобразовател мощности в частоту; на фиг. 2а,б,в,г приведены временные диаграммы сигналов напр жени , тока, соответствующа им крива мгновенной мощности и сигнал на выходе первого накапливающего сумматора.

Образцовый преобразователь мощности в частоту (фиг.l) содержит преобразователь 1 мощности в код, первый накапливающий сумматор 2, счетчик 3, регистр 4, второй накапливающий сумматор 5, генератор 6,делитель 7 частоты, дифференцирующую цепь 8, элемент 9 задержки,триггер 10 и формирователь 11 .

Первый и второй входы преобразовател 1 мощности в код вл ютс входными клеммами напр жени и тока об- разцовчэго преобразовател мощности в частоту. Выход преобразовател 1 мощности в код подключен к входу накапливающего сумматора 2, выход которого соединен с тактовым входом счетчика 3.. Выход счетчика 3 подключен к входу регистра 4, который выходом соединен с входом накапливающего сумматора 5, выход которого вл етс выходом образцового счетчика электроэнергии Выход генератора 6 подключен к входу записи накапливающего сумматора 5 и через делитель 7 частоты и дифференцирующую цепь 8 - к входу записи регистра 4 и к .входу элемента 9 задержки, Выход элемента 9 задержки соединен с входом сброса счетчика 3 и с входом установки триггера 10, которьй выходом подключен к входам сброса накапливающего сумматора 2 и делител 7 частоты.Первый вход преобразовател 1 мощности в код соединен с входом формировател 11, выход которого соединен с вхдом сброса триггера 10.

Устройство работает следующим образом .

Входные сигналы напр жени и тока поступают на первый и второй входы преобразовател 1 мощности в код со- ответственно. На выходе преобразовател 1 мощности в код формируютс коды мгновенной мощности, пропорциональные произведению текущих значений напр жени и тока. Частота фор- мировани этих кодов намного превышает частоту входного сигнала,поэтому достигаетс высока точность измерени текущего значени мощности в исследуемой сети. Далее коды мгно- 5 венной мощности поступают на вход накапливающего сумматора 2, в- результате чего на выходе последнего формируютс импульсы переполнени , период следовани которых определ - 0 етс текущим значением мгновенной мощности. При синусоидальной сЬорме входных сигналов напр жени и тока крива мгновенной мощности представл ет собой синусоиду удвоенной час- 5 тоты по сравнению с частотой входных сигналов, котора имеет посто нную составл ющую, пропорциональную активной мощности в исследуемой сети . Поэтому период следовани импуль- 0 сов переполнени с выхода накапливающего сумматора 2 не вл етс пос-t то нным.

Импульсы переполнени с выхода накапливающего сумматора 2 поступают с на тактовый вход счетчика 3, в котором происходит подсчет количества импульсов переполнени за определенный промежуток времени TH3W . Длительность интервала времени измерени 0 активной электроэнергии тиэм намного превышает период входных сигналов напр жени и тока и определ етс периодом следовани пр моугольных импульсов с выхода генератора 6 и ко- 5 эффициентом делени делител 7 частоты . Импульсы с выхода генератора 6 поступают на вход делител 7 частоты , на выходе которого формируетс сигнал пр моугольной формы, период ef. которого существенно превышает период следовани импульсов с выхода генератора 6. Далее этот сигнал поступает на вход дифференцирующей цепи 8, и на ее выходе формируютс короткие импульсы, которые поступают на . вход записи регистра 4 и через эле- мент 9 задержки - на вход установки триггера 10 и вход сброса счетчика 3. В результате этого код NJ с вы5

5хода счетчика 3, представл ющий со- бой количество активной электроэнергии за некоторый промежуток времени Ти$ t переписываетс в регистр 4,после чего счетчик 3 сбрасываетс в нуль импульсом с выхода элемента 9 задержки. Таким образом, на выходе регистра 4 циклически по вл етс код Np, пропорциональньй активной мощности в исследуемой сети,,

Период следовани импульсов на выходе накапливающего сумматора 2 носит неравномерный характер. При по влении фазового сдвига между током и напр жением эта неравномерность резко увеличиваетс , что приводит к нестабильности кода Np при неизменных амплитудах входных сигналов, так как интервал Т цзм не кратен периоду входного сигнала и не синхронизирован с ним. Дл устранени этого влени введены триггер 10 и формирователь 11, которые необходимы дл синхронизации начала интервала времени Tui/ по положительному переходу через нуль сигнала напр жени .

Входной сигнал напр жени поступает на формирователь 11 t та результате чего на его выходе формируютс короткие импульсы с периодом, равным периоду сигнала напр жени Эти импульсы поступают далее на вход сброса триггера 10, на вход установки которого приход т импульсы, определ ющие окончание данного интервала времени ТЦЭА, . Таким образом, триггер 10 устанавливаетс в единичное состо ние по окончании текущего интервала тнаА, и сбрасываетс в ноль при первом же после этого положительном нуль-переходе входного сигнала напр жени . Выходной сигнал 1 на выходе триггера 10, поступа на входы сброса делител 7 частоты и накапливающего сумматора 2,удерживает их в нулевом состо нии в течение промежутка времени, между окончанием интервала ТЦ1М и первым после этого переходом через нуль сигнала напр жени . После сброса триггера 1 0 в нулевое состо ние на выходе накапливающего сумматора 2 вновь по вл ютс импульсы переполнени , а на выходе делител 7 частоты начинает формироватьс следующий- интервал

М,«

645586

В результате такого функционировани схемы удаетс добитьс высокой стабильности во времени кода Np та выходе регистра 4 при посто нных амплитудах и угле сдвига фаз между входными сигналами напр жени и тока . При этом код Wp представл ет собой активную мощность в сети за д интервал времени ТЦЗА

t-Тн к

Np J IJ(t)i(t)dt,

1U3M t

где Np - код на выходе регистра 4;

15 Т«зм интервал времени измерени ;

U(t) - входной сигнал напр жени ; i(t) - входной сигнал тока. Кодовое значение мощности Np с

20 выхода регистра 4 поступает на вход накапливающего сумматора.5, на вход записи которого поступают импульсы высокой частоты с выхода генератора 6. При этом на выходе накапливающе25 го сумматора 5 по вл ютс импульсы переполнени с высокой частотой,пропорциональной активной мощности электрической сети. Период следовани этих импульсов вл етс посто нным

30 в отличие от периода импульсов на выходе накапливающего сумматора 2, т.к. при заданных параметрах входных сигналов код Np практически не измен етс . Благодар высокочастотному тактированию накапливающего сумматора 5 по входу записи частота на его выходе переполнени превышает частоту на выходе накапливающего сум- матора 2 в дес тки раз.

4Q Таким образом, несмотр на то,что при синусоидальных входных сигналах напр жени и тока (фиг.2а,б) и соответствующей им кривой мгновенной мощности (фиг.2в) период импульсов на

-с выходе накапливающего сумматора 2 н,е вл етс посто нным (фиг„2г),период импульсов на выходе накапливающего сумматора 5 посто нен, а частота их следовани в несколько раз превышает

JQ частоту следовани импульсов на выходе накапливающего сумматора 2,

Использование изобретени позвол ет повысить точность преобразовани мощности в частоту за счет устранени методической погрешности от не55

равномерности следовани выходных импульсов и уменьшени погрешности дискретности. Поэтому изобр тение может примен тьс дл измерени мощноети на коротких временных интервалах, в частности дл поверки индукционных счетчиков электроэнергии. Поверка производитс путем заполнени периода одного оборота дисков индукционного счетчика импульсами с выхода образцового преобразовател мощности в частоту, включенного, как -и повер емый индукционный светчик электроэнергии , в цепь эталонного генератора синусоидального напр жени и тока. При этом нар ду с повышением точности поверки достигаетс резкое уменьшение времени поверки по сравнению с методом поверки при помощи образцового, ваттметра и секундомера.

Claims

Формула изобретени

Образцовый преобразователь мощности в частоту, содержащий преобразователь мощности в код, первый и второй входы которого вл ютс входными клеммами напр жени и тока, а выход подключен к входу первого накапливающего сумматора, о т л и ч а ю - щ и и с тем, .что, с целью повышеuli )

т

8

рМ

/

7

МИШИН МИИ1П1М

Фи .2.

Составитель С.Хромов Редактор М.Циткина Техред Л.ОлийНык Корректор Н.Ревска

Заказ 1157

Тираж 547

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

0

5

ни точности преобразовател , в него введены счетчик, регистр, второй накапливающий сумматор, генератор,делитель частоты, дифференцирующа цепь, элемент задержки, триггер и формирователь , причем выход генератора подключен к входу записи второго накапливающего сумматора и к входу делител частоты, выход которого через дифференцирующую цепь соединен с входом записи регистра и с входом элемента задержки, выход которого подключен к входусброса счетчика и к входу установки триггера, выход которого соединен с входами сброса делител частоты и первого накапливающего сумматора, первый вход преобразовател мощности в код через формирователь подключен к входу сброса триггера, выход первого накапливающего сумматора подключен к тактовому входу счетчика, выход которого соединен с входом регистра,которьй выходом подключен к входу второго накапливающего сумматора, выход которого вл етс выходом образцового преобразовател мощности в частоту,.

/

XX

о

Подписное