SU1684708A2

SU1684708A2 - Устройство дл измерени мощности

Info

Publication number: SU1684708A2
Application number: SU894749241A
Authority: SU
Inventors: Виктор Николаевич Чинков; Александр Леонидович Савицкий; Виктор Андреевич Бернадский; Евгений Маркович Зражевец
Priority date: 1989-10-11
Filing date: 1989-10-11
Publication date: 1991-10-15

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в универсальных ваттметрах переменного тока. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет измерени величины cos f и sin p . Она достигаетс тем, что в устройство сведены регистр 9 сдвига, три регистра 10 11 12 пам ти и два селектора-мультиплексора 13, И. Сущность изобретени состоит в том, что по измеренным значени м активной, реактивной и полной мощностей определ ют величины cos f и sin (p , дл чего зафиксированные в регистрах 10, 11 пам ти величины активной или реактивной мощности подают через первый селектор-мультиплексор 13 на вход делимого делител 15 кодов , а значение полной мощности с выхода третьего регистра 12 пам ти через второй селектор-мультиплексор 14 на вход дплител . Устройство также содержит множительный б Юк 1, формирователь 2 временных интервалов, анализатор 3 знака, выпр митель 4, преобразователь 5 напр жение-частота, ключ, реверсивный счетчик 7, преобразователь 8 период-код 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в универсальных ваттметрах переменного тока дл измерени активной, реактивной и полной мощностей, а также величин cos p и sin p в цеп х синусоидального тока.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет измерени величин cos p и sin p .

На чертеже приведена структурна электрическа схема устройства.

Устройство содержит множительный блок 1, формирователь 2 временных интервалов , анализатор 3 знака, выпр митель 4, преобразователь 5 напр жение-частота, ключ 6, реверсивный счетчик 7, преобразователь 8 период-код, регистр 9 сдвига, первый , второй и третий регистры 10, 11, 12 пам i и, первый и второй селекторы-мультиплексоры 13, 14 и делитель 15 кодов.

Два входа множительного блока 1 вл ютс входами устройства, к которым подключены два входа формировател 2 временных интервалов. Выход множительного блока 1 соединен с точкой, объедин ющей входы анализатора 3 знака и выпр мител 4, к выходу которого подключены последовательно соединенные преобразователь 5 напр жение-частота, ключ 6 и реверсивный счетчик 7. Второй управл ющий вход ключа 6 соединен с первым выходом формировател 2 временных интервалов, второй и третий котороо

00

4

О 00

Ю

го подключены к двум входам преобразовател 8 период-код. Два выхода анализатора 3 знака соединены с двумч сходами реверса реверсивного счетчика 7, информационный (кодовый) выход которого подключен к общей шине, объедин ющей информационные (кодовые) входы первого, вюрого и третьего регистров 10, 11, 12 пам ти, входи разрешени записи которых соединены со ответственно с порвым, вторым и третьим выходами регистра 9 сдвига, вход которого подключен к четвертому чыходу формировател 2 временных интерналов. Информационные (кодовый) выходы первого, второго и третьего регистров 10, 11, 12 пам ти соедн пены шинами соотоетстпенно с первым, вторым и третьим информационными (одо выми) входами первого солактс.ра-м /лы 1 плексора 13, информационный DUXO/I третьего регистра 12 пидклю iefi же к первому информационному (кодовому) входу второго селектора-мультипле)гора 14, второй информационный (кодовый) вход которого соединен с информационным (кодовым ) выходом преобразовател 8 период код. Два адресных входа первого селектора-мультиплексора 13 подключены к п тому и шестому выходам, а адресный вход второго селектора-мультиплексора 14 - к седьмому выходу формировател 2 временных интервалов. Информационные (кодовые ) выходы первого и второго селекторов-мультиплексоров 13, 14 соединены соответственно с пррвчм и аторым кодовыми входгзми делител 15 кодоп

Устройство работает следующим образом .

Напр жение u vi) и ro l(t) исследуемой цепи поступают на множительный блок 1 и формирователь 2 временных интерсапов. В множительном блоке 1 образуетс напр жение , пропорциональное произведению мгновенных значений напр жени и тока исследуемом цепи

Up 1 (t ) Ki V I cos ip + cos ( 2 0) t - p)

(1)

где U, I - действующие значени напр жени и тока;

о) - кругова частота напр жени и гока;

р - фазовый сдвиг между напр жени- ем и током;

Ki - коэффициент передачи множитель ного блока 1,

Это напр жение подаетс с выхода множи тельного блока 1 на входы анализатора 3 знака и через выпр митель 4 из преобразо ватель 5 напр жение частота Анализатор 3

знака определ ет знак напр жени UP(t) и в зависимости от этого формирует сигнал управлени режимом рабшы реверсивного счетчика /, суммирование при Up(t) 0 и

вычитание при U|.(t) 0.

Выпр митель 4 необходим дл того, что- di,i можно било испош зочэть Солее простой одпопол рний преобразователь 5 напр жение-час гс -п, на выходе которого образуетс

последовательность импульсов с частотой 1(0, пропорциональной выходному напр жению выпр мител 4 IUp(i) , г.е,

f(t)-K2K3 IUp(t) ,(2)

|дп К2, Кз - коэффициенты передачи соотвптственно выпр мител А и преобразова- I :п 5 напрчжрние частота

Импульсы с выхода преобразовател 5 |. |фчжснио-частот поступают на сигнальный ьход ключа и, который в исходном состо нии закрыт по управл ющему входу сигналом с первого выхода формировател 2 временных интервалов.

В режиме измерени на первом выходе формировател 2 временных интервалов

образуютс управл ющие сигналы, длительность которых определ етс измер емой величиной - активной, меакшвной или полной мощностью Этими LHI налами ключ 6 открывает) и черс пс о на счетный вход

реверсивноюсчегч ка7 с преобразовател Р нэпр жение-частита поступает определенное количество импульсов. Режим работы реверсивного счетчика 7 определ етс .знаком напр жени Up(t) и задаетс управч ющими сигналами, подаваемыми с двух выходов анализатора 3 знака на два входа рспирсионою счетчика 7

Показани реверсивного счетчика 7 определ ютс вражением с учетом равенства (и)

45

t N1 J f (t)d t

ti

где ti, t2 временные границы открытого состо ни ключа 6.

Временные или фазовые интервалы открытого состо ни ключа 6 и показани реверсивного счетчика 7 дл активной Р, реактивной Q и полной S мощности приведены в таблице.

В момент времени т.2 спада управл ющего строб-импульса, открывающего ключ 6 при измерении активной мощности Р, на четвертом выходе формировател 2 временных интервалов образуетс импульс, поступающий в регистр 9 сдвига. На первом управл ющем выходе регистра 9 сдвига по вл етс сигнал, разрешающий запись кода Np с реверсивного счетчика 7 в регистр 10 пам ти. Аналогично при измерении реактивной Q и полной S мощностей с четвертого выхода формировател 2 временных интервалов в регистр 9 сдвига поступают второй и третий импульсы, что приводит к по влению управл ющих сигналов соответственно на втором и третьем выходах регистра 9 сдвига, разрешающих запись кодов NQ, NS с реверсивного счетчика 7 в регистры пам ти 11, 12 соответственно.

После этого на п том, шестом и седьмом выходах формировател 2 временных интервалов образуютс управл ющие сиг- налы, подаваемые соответственно на первый и второй адресные входы селектора-мультиплексора 13 и на адресный вход селектора-мультиплексора 14. В зависимости от измер емой величины зада- етс соответствующий адрес на адресные входы селекторов-мультиплексоров 13, 14 и на их выходы поступает один из входных кодов. Так, при измерении активной, реактивной и полной мощностей селектор-муль- типлексор 14 находитс в одном и том же состо нии, при котором на его информационный выход подаетс код периода Mr напр жени (и тока) исследуемой цепи, поступающий на второй информационный вход селектора-мультиплексора 14 с информационного выхода преобразовател 8 период-код . Код периода NT образуетс в преобразователе 8 период-код по сигналам, которые подаютс на его входы со второго и третьего выходов формировател 2 временных интервалов. Он определ етс соотношением

N, -К 4 Т, где Т - измер емый период;

«4 - коэффициент передачи преобразовател 8 период-код

Управл ющие сигналы на адресных входах селектора-мультиплексора 13 поочередно задают три адреса, которыми на его информационный выход с некоторой задержкой , необходимой дл выполнени вычислительной процедуры в делителе 15 кодов, подаютс коды Np, NQ, NS с информационных выходов соответственно регистров 10, 11, 12 пам ти При этом коды Np, NQ, Ns поступают с информационного выхода селектора-мультиплексора 13 на первый информационный вход (вход делимого), а код N т с информационноговыхода селектора- мультиплексора 14 - на второй информационный вход (вход делител ) делител 15 кодов. Тогда, учитыва выражени (3), (4), (5), (6), на выходе делител 15 кодов получаем коды отношений

Np

К5

м v No NQ Ks -irr

NT

N KPf

KDQ

NS K5

N

KDS

N; p

где КБ - коэффициент передачи делител 15 кодов;

Кр КоКаКзКб/ 2 тг К/} - коэффициент передачи устройства по мощности.

Коды Np, NQ, Ns пропорциональны соответственно активной, реактивной и полной мощност м.

При измерении величин cos у и sin (p селектор-мультиплексор 14 управл ющим сигналом по его адресному входу переводитс в другое состо ние и на его информационный выход подаетс код NS с первого информационного входа (или с информационного выхода регистра-12 пам ти). Селектор-мультиплексор 13 управл ющими сигналами по его адресному входу поочередно устанавливаетс в первое и второе состо ни , при которых на его информационный выход поступают коды Np, NQ соответственно с первого и второго информационных входов (или с информационных выходов ре- шстров 10, 11 пам ти) Тогда на выходе делител 15 кодов образуютс коды отношений

NCOS У Ks

Nn

-fgf- К / COS f

ыi/ NQ .,

Nsln У Ky Sin p

где K/j Kg - коэффициент передачи устройства по величинам cos if и sin p

На этом процесс измерений завершаетс .

Полученные коды Np, NQ, Ns. NCOS f , Nsin if) с выхода делител 15 кодов могут поступать либо в блок решстрации, либо использоватьс в качестве управл ющих сигналов в системах автоматического управлени источником электроснабжени

Технико-экономический эффект предлагаемого изобретени состоит в том, что оно обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства дл измерени мощности по основному авторскому свидетельству за счет измерени величин cos f и sin p , что приводит к универсальности и расширению области применени устройства при минимальных аппаратурных затратах , а это в свою очередь позвол ет попучить существенный экономический эфФ°кт учи тыва массовое применение анапошчнмх по назначению измерителей в системах электроснабжени практически все про

мышленных предпри тий страны. Функциональные возможности устройства могут быть еще расширены за счет измерени фазового сдвига р , если в устройство ввести вычислитель функции arccos p (или arcsln f), подключив его к выходу делител 15 кодов.

Claims

Таким образом, использование предлагаемого изобретени при построении цифровых измерителей мощности позвол ет повысить их многофункциональность (или универсальность), тем самым обеспечивает упрощение процесса эксплуатации за счет уменьшени объема измерительных операций и повышение экономичности. Формула изобретени Устройство длл измерени мощности по авт. сп. № 1437792, о т л v чающеес тем что, с целью расширени функциональных возможностей за счет измерени величин коэффициентов активной и реактивной мощностей, в него дополнительно введены регистр сдвига, три регистра пам ти и два селектора-мультиплексора, при этом пход регистра сдвига соединен с четвертым вы- ходом формировател временных интервалов , первый, второй и третий выходы регистра сдвига подключены к входам разрешени записи соответственно первого, второго и третьего регистров пам ти, информационные входы которых объединены в одну шину, котора соединена с информационным выходом реверсивного счетчика, информационные выходы первого, второго и третьего регистров пам ти подключены к первому, второму и третьему информационным входам первого селектора-мультиплексора соответственно, первый и второй адресные входы которого соединены с п тым и шестым выходами формировател временных интервалов соответственно, информационный выход третьего регистра пам ти и информационный выход преобразовател период-код подключен к первому и второму информационным входам второго селектора-мультиплексора, адресный вход которого соединен с седьмым выходом формировател временных интервалов , а выходы первого и в-орого селекторов - мультиплексоров подключены соответственно к первому и второму входам делител кодов.

U Ц)

.

d

Ј

c

1

0

ш