SU1651221A1

SU1651221A1 - Измерительный преобразователь активной мощности

Info

Publication number: SU1651221A1
Application number: SU894665714A
Authority: SU
Inventors: Владимир Анатольевич Водичев; Людмила Ильинична Водичева; Юлиан Сигизмундович Пешинский; Николай Константинович Шапарев
Original assignee: Одесский Политехнический Институт
Priority date: 1989-02-15
Filing date: 1989-02-15
Publication date: 1991-05-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени активной мощности переменного тока в системах управлени технологическими процессами. Цель изобретени - повышение быстродействи измерительного преобразовател активной мощности. Поставленна цель достигаетс введением третьего и четвертого ключей 10 и 11, второго интегратора 13, первого и второго формирователей 6, 1 импульсов. Вновь введенные блоки работают противофазно с имеющимис первым и вторым ключами 8, 9 и первым интегратором 12. В результате к окончанию каждого пе-, риода входных сигналов на выходе соответствующего ключа 9 (11) формируетс сигнал, пропорциональный текущему значению активной мощности . Врем измерени активной мощности в цеп х с несинусоидальны- ми напр жени ми и токами составл ет один период напр жени . Устройство также содержит датчики 1, 2 напр жени и тока, перемножитель 3, генератор 4 опорной частоты, триггер 5. . 2 ил. F с

Description

С& СП

к

Фиг.1

Изобретение относитс к области измерительной техники и может быть использовано при разработке измерительных преобразователей активной с мощности переменного тока в посто нное напр жение.

Целью изобретени вл етс повышение быстродействи измерительного преобразовател активной мощности. ю

На фиг. 1 приведена функциональ- на схема измерительного преобразова- тел $ на фиг. 2 - временные диаграммы его работы при изменении активной

25

мощности в контролируемой цепи.

Измерительный преобразователь активной мощности содержит датчики напр жени 1 и.тока 2 в контролируемой цепи, перемножитель 3, генератор 4 опорной частоты, триггер 5, первый 6 и второй 7 формирователи импульсов , первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 ключи, первый 12 и второй 13 интеграторы, причем выходы датчиков t и 2 соединены с соответствующими входами перемножител 3. Выход перемножител подключен к входам первого 8 и третьего 10 ключей, выходы которых соединены с входами первого 12 и второго 13 интеграторов соответственно. Выходы первого и второго интеграторов св заны с входами четвертого 11 и второго 9 ключей соответственно, а выходы последних объединены. Выход генераторы 4 опорно# частоты соединен с входом триггера 5, пр мой выход которого подключен непосредственно и через первый формирователь 6 св зан с входом сброса первого интегратора 12, а инвертирующий выход триггера 5 подключен к управл ющим входам третьего 10 и четвертого 11 ключей непосредственно и через второй

50

формирователь 7 св зан с входом сбро- 45 Риода с приходом следующего импульса второго интегратора 13. Вход генератора 4 опорной частоты соединен с выходом датчика 1 напр жени .

Измерительный преобразователь активной мощности работает следующим образом.

Выходные сигналы датчиков напр жени 1 и тока 2, пропорциональные мгновенным значени м напр жени и и тока i в контролируемой цепи, поступают на вход перемножител 3, на выходе которого формируетс сигнал, пропорциональный мгновенной мощности , Этот сигнал поступает на

55

са генератора 4 состо ние выходов триггера 5 мен етс на противоположное, и сигнал высокого уровн с выхода включает ключ 10,, а сигнал низкого уровн с выхода отключает ключ 8. При этом на выходе интегратора 12 в течение следующего периода Т сохран етс сигнал, пропорциональный активной мощности, полученный в преды- . дущем периоде. Этот сигнал поступает на выход измерител через ключ 11, работающий синхронно с ключом 10 и замыкающийс по сигналу высокого уровн с выхода триггера 5. В это врем сиг

5

входы первого 8 и третьего 10 ключей , ключи 8 и 10 замыкаютс и размыкаютс по сигналам, поступающим на их управл ющие входы от триггера 5 таким образом, что когда замкнут ключ 8, ключ 10 разомкнут, и наоборот. Триггер 5 вл етс триггером со счётным входом и измен ет свое состо ние каждый раз с приходом на его вход импульса С от генератора 4 опорной частоты (фиг.2ж). Генератор 4 синхронизирован сетью и формирует импульсы с периодом, равным периоду Т напр жени питающей сети. В каждом периоде Т один из интеграторов входом подключен к выходу перемножител , а его выход отключен от выхода измерительного преобразовател , другой же интегратор выходом подключен к выходу измерительного преобразовател , но его вход отключен от выхода перемножител . Это достигаетс с помощью двух пар син- 5 хронно работающих ключей 8 и 9, 10 и 11. Если с приходом импульса С от генератора 4 опорной частоты на вход триггера 5 последний устанавливает на своем выходе О сигнал высокого уровн (фиг. 2в), а на выходе Q сигнал низкого уровн (фиг. 2г), то ключ 8 замыкаетс , а ключ 10 размыкаетс . При этом сигнал с выхода перемножител 3 поступает на интегратор 12 и на выходе последнего за врем замкнутого состо ни ключа 8 формируетс сигнал Т

U, |juidt,

0

5

который пропорционален активной мощности Рд (фиг. 2а) в контролируемой цепи (посто нна времени интегратора выбираетс равной периоду Т генератора опорной частоты). По окончании пе

Риода с приходом следующего импуль

са генератора 4 состо ние выходов триггера 5 мен етс на противоположное, и сигнал высокого уровн с выхода включает ключ 10,, а сигнал низкого уровн с выхода отключает ключ 8. При этом на выходе интегратора 12 в течение следующего периода Т сохран етс сигнал, пропорциональный активной мощности, полученный в преды- дущем периоде. Этот сигнал поступает на выход измерител через ключ 11, работающий синхронно с ключом 10 и замыкающийс по сигналу высокого уровн с выхода триггера 5. В это врем

нал с выхода перемножител 3 поступает через ключ 10 на вход второго интегратора 13, на выходе которого за врем периода Т формируетс сигнал Utj согласно приведенной формуле, про-1 порциональный активной мощности Рл. По окончании очередного периода Т ключи 10 и 11 размыкаютс , а ключи 8 и 9 замыкаютс . Ключ 11 отключает выход первого интегратора 12 от выхода измерител , а ключ 9 подключает к последнему выход второго интегратора 13, на выходе которого сформирован сигнал, пропорциональный активной мощности в предыдущем периоде. Ключ 10 отключает вход второго интегратора 13 от выхода перемножител 3, а ключ 8 подключаерг к последнему вход интегратора 12. При изменении уровн сигнала на выходе триггера 5 с низкого уровн на высокий формирователь 6 формирует короткий импульс R1 (фиг. 2д), поступающий на вход сброса интегратора 12, устанавлива на его выходе нулевое начальное значение сигнала, и за врем замкнутого состо ни ключа 8 на выходе интегратора 12 вновь сформирован сигнал, величина которого пропорциональна активной мощности, согласно приведенной формуле. Аналогичным образом при изменении сигнала на выходе триггера 5 с низкого уровн на высокий формирователь 7 формирует на выходе импульс R2 (фиг, 2е) сброса интегратора 13. Кроме того, показано выхрдное напр жение устройства (фиг. 26).

Таким образом, предлагаемый измерительный преобразователь отличаетс от известного более высоким быстродействием, поскольку его запаздывание равно одному периоду изменени сигнала в контролируемой цепи. По сравнению с известными быстродействующими устройствами предлагаемый измерительный преобразователь имеет более широкие функциональные возможности, он

1°

Claims

может примен тьс в цеп х несинусо- идального тока, поскольку в нем активна мощность определ етс как интеграл согласно приведенной формуле. Формула изобретени Измерительный преобразователь активной мощности, содержащий датчики напр жени и тока, перемножитель,

генератор опорной частоты, триггер, первый и второй ключи, первый интегратор , причем выходы датчиков тока и напр жени соединены с соответствующими входами перемножител , выход

которого подключен к входу первого ключа, соединенного выходом с входом первого интегратора, вход генератора опорной частоты соединен с выходом датчика напр жени , вход

управлени первого ключа подключен к неинвертирующему выходу триггера, входом соединеного с выходом генератора опорного напр жени , отличающийс тем, что, с

целью повышени быстродействи , в него введены второй интегратор, третий и четвертый ключи, первый и второй формирователи импульсов, вход управлени второго ключа соединен

с входом управлени первого ключа и входом первого формировател импульсов , выход которого соединен с входом сброса первого интегратора, выходом подключенного к входу четвертого кто-

ча, вход управлени которого, объединенный с входом управлени третьего ключа и входом второго формировател импульсов, подключен к инвертирующему входу триггера, выход второго формировател импульсов соединен с входом сброса второго интегратора, вход которого подключен к выходу третьего ключа, соединенного входом с выходом перемножител , выход второго интегратора подключен к входу второго ключа, ыход которого соединен с выходом чет ертого ключа и выходом измерительного реобразовател .