SU1567990A1

SU1567990A1 - Способ измерени реактивной мощности и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1567990A1
Application number: SU884434096A
Authority: SU
Inventors: Ефим Ильич Хайкин
Original assignee: Е. И. Хайкин
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1990-05-30

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерительных преобразовател х реактивной мощности синусоидальных сигналов. Способ включает измерение мгновенных значений напр жени и тока, их перемножение, выделение переменной части произведени и усреднение этого произведени в интервале времени, ограниченном с одной стороны переходом через ноль одного сигнала, например тока (напр жени ), а с другой стороны-переходом через ноль другого сигнала напр жени (тока). Такой выбор интервала усреднени значительно упрощает способ и повышает точность измерени реактивной энергии, поскольку исключает операции, св занные с определением периода измер емых сигналов. В устройстве, реализующем способ, интервал усреднени формирует блок 7 управлени ключом 5, который содержит два формировател 8,9 и логический блок 10. Формирователи 8, 9 формируют на своих выходах высокие уровни тогда, когда входные сигналы положительны, а логический блок 10 замыкает ключ 5 тогда, когда оба сигнала на его входе высокие. Таким образом выбираетс интервал усреднени . Изобретение дает возможность производить измерени реактивной мощности в широком диапазоне частот в однофазных сет х, а также в трехфазных при симметричной и несимметричной системе напр жений и токов. При этом асимметри трехфазной системы и изменение частоты сети не внос т погрешности в процессе измерений. 2 с. и. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Р U sin (at +q) I sinQt e HmLn cos ц, - . cos (2 nt -Kf),

где U sin (Qt + u) - входной сигнал

напр жени (фиг. I а);

1 sin Qt - входной сигнал

тока (фиг. б) ,

выдел ют переменную составл ющую

Ь cos (2Qt + if) (фиг. 1 в), затем усредн ют выделенную переменную составл ющую с момента перехода чере нуль, например, тока контролируемой

цепи в течение времени tu,

Т 1Ј

, т.е. преобразование 2 Я

дит по закону

I if г о

Q Т/4 ( % cos (2cit +tf)dtДелаем замену:

х , dx - 2Qdt, dt

dx

20.

Тогда пределы интегрировани :

1- Ч.

2П :

2Qt (j - - 2 tt - 27 - 2 if .

0

5

Q

5

0

45

50

55

Если знак угла Cf положителен, то формируемый посто нный уровень напр жени имеет отрицательную пол рность, а если угол IP отрицателен - положительную .

Интервал t может быть просто сфор мирован и без информации о величинах IP и 3. . Дл этого необходимо начать интервал усреднени в момент перехода одного входного сигнала через нуль в одном направлении до момента перехода через нуль другого входного сигнала в противоположном направлении, например с момента перехода сигнала тока через нуль от минуса к плюсу до ближайшего следующего момента перехода сигнала напр жени через нуль от плюса к минусу. Усреднение сформированных импульсов (заштрихованные участки косинусоиды на фиг. 1в) дает искомый результат.

Устройство, реализующее способ (фиг. 2), содержит множительный блок 1, первый фильтр 2 нижних частот, инвертор 3, сумматор 4, ключ 5, второй фильтр 6 нижних частот, блок 7 управлени ключом, состо щий из первого 8 и второго 9 формирогателей, логического блока 10, причем входы множительного блока 1 соединены с входными шинами, а выход подключен к входу пер вого фильтра 2 нижних частот, выход которого соединен с первой выходной шиной, вход первого фильтра 2 нижних частот соединен с первым входом сумматора 4, а выход - с входом инвертора 3, выход которого соединен с вторым входом сумматора 4, выход которого соединен с сигнальным входом ключа 5, выход которого соединен с входом второго фильтра 6 нижних частот, выход которого соединен с второй вы51

ходком шиной. входы формирователем 8

и 9 1 оедши-ны с соответствующими нход мыми шинами, ,) выходы - г входами логического блока 10, выход которого соединен с управл ющим входом ключа S.

Угтроиство работает следующим образом .

При подаче на входные шины сигналов , пропорциональных соответственно мгновенным значени м тока и напр жени в контролируемой сети, на выходе множительного блока : по вл етс сигнал, пропорциональный мгновенной мспчности. Этот сигнал поступает на фильтр 2 ниж них частот. На выходе сЬильтра 2 сигнал пропорционален значению активной Umlm

мощности

г- cos (j в контролируемой

pa 2

нижних частот, пропорциональный ,ы тинной мощности контролируемой сети , благодар чему предложенное устройство может быть использовано в ка- че(тве совмещенного преобразовател активной и реактивной мощности.

Изобретение дает возможность проводить измерени реактивной мощности в широком диапазоне частот в однофазных , а также в трехфазных сет х, при симметричной и несимметричной системах напр жений и токов. При этом асим метри трехфазной системы напр жений и токов и изменение частоты в сети не внос т погрешности в процесс измерени .

рмула изобретени

сети.

Выходной сигнал фильтра 2 нижних частот инвертируетс инвертором 3 и подаетс на второй вход сумматора А, на первый вход которого поступает сигнал , пропорциональный мгновенной мощности с выхода множительного блока 1. На выходе сумматора 4 сигнал пропорционален переменной составл ющей

-™cos ( +Ц) мгновенной мощности . Одновременно с подачей сигналов, пропорциональных мгновенным значени м тока и напр жени , начинают работать формирователи 8 и 9 блока 7 управлени ключом, которые из положительных полуволн входных сигналов формируют пр моугольные импульсы высокого потенциала (фиг. I д,е). Фронты выходных сигналов формирователей 9 и 8 анализирует логический блок 10. Последний на выходе формирует пр моугольный си; нал высокого потенциала (фиг. 1ж) на соответствующих интервалах времени, например (t+ - t), в течение которых ключ 5 пропускает сигнал, пропорциональный переменной составл ющей

-J cos (2Qt +u) произведени мгновенных значений тока и напр жени в контролируемой сети с выхода сумматора 4 на вход фильтра 6 нижних частот (заштрихованные отрезки косинусоиды, фиг. 1 в).

Выходной сигнал фильтра 6 нижних частот (фиг. 1г) пропорционален значению реактивной мощности. Указанный сигнал подаетс на вторую выходную шину. На первую выходную шину устройства поступает сигнал с выхода фильт

5

Q

1.Способ измерени реактивной мощности , включающий перемножение мгновенных значений тока и напр жени , выделение переменной составл ющей про5 изведени и усреднение ее с момента перехода через нуль одного из входных сигналов тока (напр жени ) в течение интервала времени, отличающийс тем, что, с целью упрощео ни , интервал времени, в течение которого производитс усреднение, заканчивают в момент ближайшего перехода через нуль другого сигнала напр женvo (тока).

2.Устройство дл измерени реактивной мощности,содержащее множительный блок, первый фильтр нижних частот инвертор, сумматор, ключ, второй фильтр нижних частот и блок управлени ключом, причем входы множительного блока соединены с входньми шинами, а выход подключен к входу первого фильтра нижних частот и первому входу сумматора, выход первого фильтра нижних частот соединен с первым выходом устройства и входом инвертора, выход которого подключен к второму входу сумматора, соединенного выходом с сиг нальным входом ключа, выход которого подключен к входу второго фильтра нижних частот, выход которого вл етс вторым выходом устройства, блок управлени первым входом соединен с первой входной шиной, а выходом - с входом управлени ключа, о тличающее с тем, что, с целью повышени точности, второй вход блока управле - ни ключом дополнительно подключен к второй входной шине.

5

0

5

3. Устройство по ii. 2, отличающеес тем, что блок управлени ключом содержит логический блок и два формировател , вход первого из которых соединен с первым входом блока управлени ключом, а

Составитель С. Хромов Редактор А. Маковска Техред М.Ходанич Корректор Т. Палий

Заказ 1320

Тираж 541

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул, Гагарина,101

вход второго формировател соединен с вторым входом блока управлени ключом , выходы формирователей соединены с соответствующими входами логического блока, выход.которого соединен с выходом блока управлени ключом.

Уаг. Г

Подписное

Claims

Формула изобретения

1. Способ измерения реактивной мощности, включающий перемножение мгновенных значений тока и напряжения, выделение переменной составляющей произведения и усреднение ее с момента перехода через нуль одного из входных сигналов тока (напряжения) _в течение интервала времени, отличающийся тем, что, с целью упрощения, интервал времени, в течение которого производится усреднение, заканчивают в момент ближайшего перехода через нуль другого сигнала напряжения (тока).
2. Устройство для измерения реактивной мощности, содержащее множительный блок, первый фильтр нижних частот, инвертор, сумматор, ключ, второй фильтр нижних частот и блок управления ключом, причем входы множительного блока соединены с входньми шинами, а выход подключен к входу первого фильтра нижних частот и первому входу сумматора, выход первого фильтра нижних частот соединен с первым выходом устройства и входом инвертора, выход которого подключен к второму входу сумматора, соединенного выходом с сигнальным входом ключа, выход которого подключен к входу второго фильтра нижних частот, выход которого является вторым выходом устройства, блок управления первым входом соединен с первой входной шиной, а выходом - с входом управления ключа, о тличающее с я тем, что, с целью повышения точности, второй вход блока управле — ния ключом дополнительно подключен к второй входной шине.

Ί
3. Устройство по n. 2, о т л и чающееся тем, что блок управления ключом содержит логический блок и два формирователя, вход первого из которых соединен с первым входом блока управления ключом, а вход второго формирователя соединен с вторым входом блока управления ключом, выходы формирователей соединены с соответствующими входами логического блока, выход.которого соединен с выходом блока управления ключом.