SU1748079A1 - Sinusoidal current active and reactive components transducer - Google Patents

Sinusoidal current active and reactive components transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1748079A1
SU1748079A1 SU904832461A SU4832461A SU1748079A1 SU 1748079 A1 SU1748079 A1 SU 1748079A1 SU 904832461 A SU904832461 A SU 904832461A SU 4832461 A SU4832461 A SU 4832461A SU 1748079 A1 SU1748079 A1 SU 1748079A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
inputs
converter
control unit
Prior art date
Application number
SU904832461A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Николаевич Чинков
Виктор Андреевич Бернадский
Евгений Маркович Зражевец
Владимир Васильевич Стадник
Original Assignee
Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. filed Critical Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И.
Priority to SU904832461A priority Critical patent/SU1748079A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1748079A1 publication Critical patent/SU1748079A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Использование: в системах контрол  и управлени  промышленным электрооборудованием . Сущность изобретени : измерительный преобразователь содержит первичные преобразователи напр жени  1 и тока 2, формирователь 3 импульсов, фазовращатель 4, выпр митель 5, преобразователь 6 напр жение-частота, два реверсивных счетчика 9,10, два блока делени  11, 12. два регистра 13, 14, два элемента И 7, 8, преобразователь 15 период - код и блок 16 управлени , в состав которого вход т два нуль-органа 20, 21, три триггера 22, 23, 24, элемент И 25, элемент ИЛИ 28, формирователь 29 импульсов, элемент 27 задержки, кнопка 26 и переключатель 30. В данном преобразователе используетс  преобразование тока в исследуемой цепи в пропорциональную частоту следовани  импульсов, подвергающихс  цифровому интегрированию за определенные временные интервалы и дальнейшей цифровой обработке полученных кодов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Usage: in the systems of control and management of industrial electrical equipment. SUMMARY OF THE INVENTION: The measuring transducer comprises primary voltage transducers 1 and current 2, a driver of 3 pulses, a phase shifter 4, a rectifier 5, a voltage-frequency converter 6, two reversible counters 9,10, two dividing units 11, 12. two registers , 14, two elements AND 7, 8, the converter 15 period - a code and a control block 16, which includes two null-organs 20, 21, three flip-flops 22, 23, 24, element AND 25, element OR 28, driver 29 pulses, delay element 27, button 26 and switch 30. In this converter The current in the circuit under study is transformed into a proportional pulse frequency, subjected to digital integration at certain time intervals and further digital processing of the received codes. 1 hp f-ly, 2 ill.

Description

(L

СWITH

Изобретение относитс  к электрическим измерени м и может быть использовано в системах контрол  и управлени  промышленным электрооборудованием.The invention relates to electrical measurements and can be used in systems for monitoring and controlling industrial electrical equipment.

Известен датчик активной и реактивной составл ющих тока электрической установки , содержащий интегратор, блок выборки-хранени , фазоповоротный блок, пороговый блок, блок опорного напр жени , блок управлени  и блок согласовани .A sensor for the active and reactive components of an electrical installation is known, comprising an integrator, a sample-storage unit, a phase-turning unit, a threshold unit, a reference unit, a control unit, and a matching unit.

Недостатками известного изобретени   вл ютс  существенно погрешности, обусловленные применением интегратора и особенно блока выборки-хранени , который имеет значительную динамическую погрешность запоминани , завис щую от частоты, и погрешность хранени . Заметную погрешность может вносить и фазоповоротный блок, котора  также зависит от частотыThe disadvantages of the known invention are the significant errors caused by the use of an integrator and especially a sampling-storage unit, which has a significant dynamic memory error, depending on frequency, and a storage error. The phase shifter can also introduce a noticeable error, which also depends on the frequency

входных сигналов. Не  сно также как исключено в этом изобретении вли ние переходных процессов в сети, что может привести к недостоверному результату преобразовани .input signals. It is also not clear how, in this invention, the influence of network transients, which can lead to an inaccurate conversion result, is excluded.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению  вл етс  измерительный преобразователь активной и реактивной составл ющих синусоидального тока, содержащий последовательно соединенные первичный преобразователь напр жени , формирователь импульсов и фазовращатель, а также первичный преобразователь тока, к выходу которого подключены две одинаковые цепочки из последовательно соединенных синхронного детектора и фильтра нижних частот, при этом выход формировател  импульсов подключен к входу управлени  первого синхронного детектора, выход фазовращател  чThe closest to the proposed invention is a measuring transducer of active and reactive components of sinusoidal current, containing a series-connected primary voltage converter, a pulse shaper and a phase shifter, as well as a primary current converter, to the output of which two identical chains of series-connected synchronous detector and filter are connected low frequency, while the output of the pulse generator is connected to the control input of the first synchronous detector, Exit phase shifter h

4 004 00

о чoh h

ЧЭChE

к входууправлени  второго синхронногоде- тектора, входы первого и второго первичных преобразователей - к первой и второй входным клеммам, а выходы первого и второго фильтров нижних частот - к первой и второй выходным клеммам устройства.to the control input of the second synchronous detector, the inputs of the first and second primary converters to the first and second input terminals, and the outputs of the first and second low-pass filters to the first and second output terminals of the device.

Недостатками данного устройства  вл етс  низка  точность преобразовани , обусловленна  применением синхронных детекторов и особенно фильтров низких час- тот, имеющих сравнительно большие погрешности , которые к тому же завис т от диапазона частот, и большое врем  (или низкое быстродействие) преобразовани , обус- повленное временем переходных процессов в фильтрах нижних частот, которое занимает 15-20 периодов входных сигналов.The disadvantages of this device are low conversion accuracy due to the use of synchronous detectors and especially low frequency filters having relatively large errors, which also depend on the frequency range, and the long conversion time (or low performance) caused by time transients in low-pass filters, which takes 15-20 periods of input signals.

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  преобразовани .The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of conversion.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в измерительный преобразователь активной и реактивной составл ющих синусоидального тока, содержащий последовательно соединенные первичный преобразователь напр жени , формирователь импульсов и фазов- ращатель, а также первичный преобразователь тока, причем входы первого и второго первичных преобразователей подключены к первой и второй входным клеммам, введены выпр митель , преобразователь напр жение-частота, первый и второй трехвходовые элементы И, первый и второй реверсивные счетчики, первый и второй блоки делени , первый и второй регистры, преобразователь период-код и блок управлени , при этом выходы фор- мировател  импульсов и фазовращател  подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых и вход преобразовател  период-код объединены между собой и подключены к первому выходу блока управлени , третьи входы первого и второго элементов И соединены с выходом преобразовател  напр же- ние-частота, подключенного по входу через выпр митель к выходу первичного преобра- зовател  тока и к входу блока управлени , выходы первого и второго элементов И соединены со счетными входами первого и второго реверсивйых счетчиков, входы реверса которых объединены между собой и под- ключены к второму выходу блока управлени , а информационные выходы первого и второго реверсивных счетчиков соединены с первыми информационными входами первого и второго блоков делени , вторые ин- формационные которых объединены между собой и подключены к выходу преобразовател  период-код, входы управлени  первого и второго блоков делени  соединены с третьим выходом блока управлени , а к информационным выходам подключены первый и второй регистры, выходы которых  в- л ютс  первым и вторым выходами устройства.The goal is achieved by the fact that the active and reactive components of the sinusoidal current are contained in the measuring transducer, which contain serially connected primary voltage transducer, pulse shaper and phase shifter, as well as primary current transducer, and the inputs of the first and second primary transducers are connected to the first and second input terminals, introduced rectifier, voltage-frequency converter, first and second three-input elements And, the first and second reversible counters, the first and the second dividing unit, the first and second registers, the period-code converter and the control unit, while the outputs of the pulse shaper and phase shifter are connected to the first inputs of the first and second And elements, respectively, the second inputs of which and the period-code converter input are interconnected and connected to the first output of the control unit, the third inputs of the first and second elements And are connected to the output of the voltage-frequency converter, connected via an input rectifier to the output of the primary current converter and to the input of the control unit, the outputs of the first and second elements I are connected to the counting inputs of the first and second reversible counters, the reverse inputs of which are interconnected and connected to the second output of the control unit, and the information outputs of the first and second reversible counters are connected to the first information inputs the first and second dividing units, the second information of which are interconnected and connected to the output of the period – code converter, the control inputs of the first and second dividing units are connected to retim output control unit, and are connected to information outputs of the first and second registers, the outputs of which are in- l first and second outputs of the device.

Поставленна  цель достигаетс  также тем, что блок управлени  содержит первый и второй нуль-органы, первый, второй и третий триггеры, двухвходовый элемент И, трехвходовый элемент ИЛИ, формирователь импульсов, элемент задержки, кнопку Пуск и переключатель Режим работы, при этом вход блока управлени  подключен к объединенным входам первого и второго нуль-органов, выход первого нуль-органа соединен с S-входом второго триггера и вторым входом элемента И, первый вход которого подключен к пр мому выходу третьего триггера, а выход элемента И соединен со счетным входом первого триггера, пр мой выход которого  вл етс  первым выходом блока управлени , выход второго нуль-органа подключен к R-входу второго триггера, пр мой выход которого служит вторым выходом блока управлени , а инверсный выход первого триггера соединен с точкой, объедин ющей третий выход блока управлени , R-вход третьего триггера и подвижный контакт переключател  Режим работы, первый неподвижный контакт которого разомкнут, второй неподвижный контакт переключател  через элемент задержки подключен к второму входу элемента ИЛИ, соединенного первым входом с кнопкой Пуск, третьим входом с клеммой Внешний запуск и выходом через формирователь импульсов с S-входом третьего триггера.The goal is also achieved by the fact that the control unit contains the first and second null-organs, the first, second and third triggers, the two-input element AND, the three-input element OR, the pulse driver, the delay element, the Start button and the Operating mode switch connected to the combined inputs of the first and second zero-bodies, the output of the first zero-organ is connected to the S-input of the second trigger and the second input of the element I, the first input of which is connected to the forward output of the third trigger, and the output of the element And soi There is a diner with a counting input of the first trigger, the direct output of which is the first output of the control unit, the output of the second null organ is connected to the R input of the second trigger, the forward output of which serves as the second output of the control unit, and the inverse output of the first trigger is connected to a point, combining the third output of the control unit; the R input of the third trigger and the moving contact of the switch; Operating mode, the first fixed contact of which is open; the second fixed contact of the switch through the delay element is connected to the second input of the OR element connected by the first input with the Start button, the third input with the External Start terminal and the output through the pulse shaper with the S input of the third trigger.

Предлагаемый измерительный преобразователь активной и реактивной составл ющих синусоидального тока отличаетс  введением новых блоков: выпр мител , преобразовател  напр жение -частота, двух реверсивных счетчиков, двух блоков делени , двух регистров, преобразовател  период-код, блока управлени  и двух трехвхо- довых элементов И, а также функциональных св зей между введенными и известными блоками .The proposed transducer of the active and reactive components of the sinusoidal current is characterized by the introduction of new units: rectifier, voltage-frequency transducer, two reversible counters, two dividing units, two registers, a period-code converter, a control unit, and two three-input elements And as well as functional links between inserted and known blocks.

К ограничительным признакам предлагаемого изобретени  отнесены первичные преобразователи напр жени  и тока, формирователь импульсов и фазовращатель на 90°.The limiting features of the present invention include primary voltage and current transducers, a pulse shaper, and a phase shifter at 90 °.

Сущность предлагаемого изобретени  состоит в том, что в нем используетс  преобразование тока, активна  и реактивна  составл ющие которого измер ютс , в пропорциональную частоту следовани  импульсов , подвергающуюс  дальнейшей цифровой обработке. Это позаол ет перейти от низкоточных операций синхронного детектирова ни  и низкочастотной фильтрации в прото типе к алгебраическому счету импульсов за определенные временные интервалы, что обеспечивает достижение цели и положительного эффекта изобретени .The essence of the invention is that it uses current conversion, the active and reactive components of which are measured, to the proportional pulse frequency subjected to further digital processing. This will lead to a transition from low-current operations of synchronous detection and low-frequency filtering in the prototype to an algebraic pulse counting at certain time intervals, which ensures the achievement of the goal and the positive effect of the invention.

На фиг.1 изображена функциональна  схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу.1 shows a functional diagram of the device; 2 shows timing diagrams for his work.

Измерительный преобразователь активной и реактивной составл ющих синусоидального тока содержит первичный преобразователь 1 напр жени , первичный преобразователь 2 тока, формирователь 3 импульсов, фазовращатель 4, выпр митель 5, преобразователь 6 напр жение-частота, первый и второй трехвходовые элементы И 7, 8, первый и второй реверсивные счетчики 9, 10, первый и второй блоки 11,12 делени , первый и второй регистры 13, 14, преобразователь 15 период-код и блок 16 управлени .The measuring transducer of the active and reactive components of the sinusoidal current contains a primary voltage converter 1, a primary current converter 2, a pulse shaper 3, a phase shifter 4, a rectifier 5, a voltage-frequency converter 6, the first and second three-input elements And 7, 8, the first and second reversible counters 9, 10, first and second division blocks 11.12, first and second registers 13, 14, period-code converter 15, and control block 16.

Преобразователь 15 период-код включает двухвходовый элемент И 17, генератор 18 образцовой частоты и счетчик 19.The period-code converter 15 includes a two-input element AND 17, an exemplary frequency generator 18 and a counter 19.

Блок 16 управлени  содержит первый и второй нуль-органы 20, 21 первый, второй и третий триггеры 22, 23, 24, двухвходовый элемент И 25, кнопку 26 Пуск, элемент 27 задержки, элемент ИЛИ 28, формирователь 29 импульсов и переключатель 30 Режим работы.The control unit 16 contains the first and second zero-bodies 20, 21 of the first, second and third triggers 22, 23, 24, the two-input element AND 25, the start button 26, the delay element 27, the element OR 28, the pulse shaper 29 and the switch 30. .

Кроме того, на схеме обозначены перва  входна  клемма 31, втора  входна  клемма 32, первый информационный (или кодовый) выход 33 и второй информационный (или кодовый) выход 34, а также клемма 35 внешнего запуска (фиг.1).In addition, the diagram shows the first input terminal 31, the second input terminal 32, the first information (or code) output 33 and the second information (or code) output 34, as well as the external trigger terminal 35 (figure 1).

Назначение функциональных узлов и элементов устройства однозначно определ етс  их названи ми, все они  вл ютс  классическими дл  измерительной и вычислительной техники и могут быть выполнены на стандартных, хорошо разработанных схемах, как правило в интегральном исполнении . Укажем только, что фазовращатель 4 может быть выполнен по схеме, приведенной в 2, прецизионный выпр митель 5 - по схемам, приведенным в 3.с.117-120, преобразователь 6 напр жение-частота - по схемам 3.с.269-276, 4.с.277-181, 5.с. блоки 11, 12 делени  - по схемам матричных делителей 6.с.580-590, 7.С.145, 8.С.79-80.The purpose of the functional units and elements of the device is unambiguously determined by their names; all of them are classical for measuring and computing equipment and can be performed on standard, well-designed circuits, usually in integral form. We only indicate that the phase shifter 4 can be made according to the scheme given in 2, the precision rectifier 5 - according to the schemes given in 3. p. 117-120, the voltage-frequency converter 6 - according to the schemes 3. p. 269-276 , 4.p.277-181, 5.p. blocks 11, 12 divisions - according to the schemes of matrix dividers 6. p. 580-590, 7. C.145, 8. C.79-80.

Преобразователь 15 период-код реализует широко распространенный метод дискретного счета или электронно-г.четный блок 16 управлени , так как его построение определ етс  принципом действи  устройства . Остальные узлы и элементы предлагаемого устройств, а также его преобразовател  15 период код и блока 16 управлени  могут быть выполнены на стандартных, сррийных микросхемах 3, 10.The period-code converter 15 implements the widely used discrete counting method or electronic-counting control unit 16, since its construction is determined by the principle of operation of the device. The remaining nodes and elements of the proposed device, as well as its converter 15, the period code, and the control unit 16 can be executed on standard, integrated chips 3, 10.

Вход первичного преобразовател  1Input converter 1

напр жени  соединен с первой входной клеммой 31 устройства, выход этого преобразовател  подключен к входу формировател  3 импульсов, выход которого соединенthe voltage is connected to the first input terminal 31 of the device, the output of this converter is connected to the input of the former of 3 pulses, the output of which is connected

0 сточкой, объедин ющей вход фазовращател  4 и первый вход первого трехвходового элемента И 7, а выход фазовращател  подключен к первому входу второго трехвходового элемента И 8. Вторые входы первого и0 with a line uniting the input of the phase shifter 4 and the first input of the first three-input element And 7, and the output of the phase shifter is connected to the first input of the second three-input element And 8. The second inputs of the first and

5 второго элементов И 7, 8 и вход преобразовател  15 период-код объединены между собой и подключены к первому выходу блока 16 управлени . Вход первичного преобразовател  2 тока соединен с второй5 of the second elements And 7, 8 and the input of the period-code converter 15 are interconnected and connected to the first output of the control unit 16. Input primary current converter 2 is connected to the second

0 входной клеммой 32 устройства, выход преобразовател  подключен к входу блока 16 управлени  и через последовательно соединенные выпр митель 5 и преобразователь 6 напр жение-частота подключен к третьим0 input terminal 32 of the device, the output of the converter is connected to the input of the control unit 16 and through the series-connected rectifier 5 and converter 6 the voltage-frequency is connected to the third

5 входам элементов И 7, 8, выходы которых соединены со счетными входами реверсивных счетчиков 9, 10 соответственно. Входы реверса (управлени  режимами работы - суммирование или вычитание) реверсивных5 inputs of the elements And 7, 8, the outputs of which are connected to the counting inputs of the reversible counters 9, 10, respectively. The reverse inputs (control modes - summation or subtraction) reverse

0 счетчиков 9, 10 объединены между собой и подключены к второму выходу блока 16 управлени , их информационные (кодовые) выходы соединены с первыми информационными входами первого и второго блоков0 counters 9, 10 are interconnected and connected to the second output of control block 16, their information (code) outputs are connected to the first information inputs of the first and second blocks

5 11, 12 делени , вторые информационные входы которых подключены к выходу преобразовател  15 период-код, входы управлени  (или разрешени ) - к третьему выходу блока 16 управлени , а информационные5 11, 12 divisions, the second information inputs of which are connected to the output of the period-code converter 15, the control (or permission) inputs to the third output of the control unit 16, and the information

0 (кодовые) выходы - к первому и второму выходным регистрам 13, 14. Выходы регист- ров 13, 14  вл ютс  первым и вторым информационными (или кодовыми) выходами устройства 33, 34.0 (code) outputs to the first and second output registers 13, 14. The outputs of the registers 13, 14 are the first and second information (or code) outputs of the device 33, 34.

5Первый вход элемента И 17  вл етс 5 The first entry of the element And 17 is

входом преобразовател  15 период-код, второй вход элемента И 17 соединен с выходом генератора 18 образцовой частоты, а его выход подключен к входу счетчика 19,the input of the converter is period-code, the second input of the element 17 is connected to the output of the generator 18 of exemplary frequency, and its output is connected to the input of the counter 19,

0 информационный (или кодовый) выход которого служит выходом преобразовател  15 период-код.0 informational (or code) output of which serves as the output of the period-code converter 15.

В блоке 16 управлени  входы нуль-органов 20, 21 объединены между собой и под5 ключены к его входу. Кнопка 26 Пуск, выход элемента 27 задержки и клемма 35 Внешний запуск соединены с первым, вторым и третьим входами элемента ИЛИ 28, выход которого через формирователь 29 импульсов подключен к S-входу третьегоIn the control block 16, the inputs of the null organs 20, 21 are interconnected and connected to its input. The Start button 26, the output of the delay element 27 and the terminal 35 External Start are connected to the first, second and third inputs of the OR element 28, the output of which is connected via a pulse shaper 29 to the S input of the third

триггера 24 и к шине сброса (на схеме не показана, чтобы не загромождать чертеж очевидными св з ми), Пр мой выход триггера 24 соединен с первым входом элемента И 25, второй вход которого объединен с S- входом второго триггера 23 и подключен к выходу первого нуль-органа 20. Выход элемента И 25 соединен со счетным входом первого триггера 22, пр мой выход которого  вл етс  первым выходом блока 16управле- ни , а его инверсный выход соединен с третьим выходом блока 16 управлени , R- входом триггера 24 и подвижным контактом переключател  30, первый неподвижный контакт которого разомкнут, а второй неподвижный контакт подключен к входу элемента 27 задержки.trigger 24 and to the reset bus (not shown in the diagram so as not to clutter up the drawing with obvious connections). The direct output of trigger 24 is connected to the first input of element AND 25, the second input of which is combined with the S input of the second trigger 23 and connected to the output the first null organ 20. The output of the element 25 is connected to the counting input of the first trigger 22, the direct output of which is the first output of the control unit 16, and its inverse output is connected to the third output of the control unit 16, the R input of the trigger 24 and the movable contact switch 30, the first fixed the contact of which is open, and the second fixed contact is connected to the input of the element 27 of the delay.

Выход второго нуль-органа 21 подключен к R-входу второго триггера 23, пр мой выход которого служит вторым выходом блока 16 управлени .The output of the second null organ 21 is connected to the R input of the second trigger 23, the forward output of which serves as the second output of the control unit 16.

Измерительный преобразователь работает следующим образом.The measuring transducer operates as follows.

Напр жение u(t) и ток i(t) (фиг.2, а) контролируемой сети переменного тока подаютс  на входные клеммы 31, 32 и с них на первичные преобразователи 1, 2 соответственно С выхода первичного преобразовате- л  1 напр жение ui(t) поступает на формирователь 3 импульсов, на выходе которого образуютс  пр моугольные импульсы (фиг.2, б), их длительность равна половине периода Т входных сигналов, т.е. Т/2. Выходные импульсы формировател  3 подаютс  на вход фазовращател  4 и на первый вход элемента И 7. Фазовращателем 4 осуществл етс  сдвиг на 90° пр моугольных импульсов с выхода формировател  3, и его выходные импульсы (фиг.2, в) поступают на первый вход элемента И 8. На вторые входы элементов И 7, 8 в исходном состо нии подаетс  запрещающий сигнал (сигнал низкого уровн ) с первого выхода блока 16 управлени .Voltage u (t) and current i (t) (Fig. 2, a) of the monitored AC mains are fed to the input terminals 31, 32 and from them to the primary converters 1, 2 respectively From the output of the primary converter 1, the voltage ui (t) arrives at the shaper of 3 pulses, the output of which produces rectangular pulses (Fig. 2, b), their duration is equal to half the period T of the input signals, i.e. T / 2. The output pulses of the imaging unit 3 are fed to the input of the phase shifter 4 and to the first input of the element And 7. The phase shifter 4 shifts by 90 ° rectangular pulses from the output of the imaging unit 3, and its output pulses (FIG. 2, c) enter the first input of the element I 8. To the second inputs of the And 7, 8 elements in the initial state, a inhibitory signal (low level) is supplied from the first output of the control unit 16.

В первичном преобразователе 2 входной ток с сохранением фазы нормируетс  и преобразуетс  в пропорциональное напр жение uaft), которое поступает через выпр митель Была преобразователь 6 напр жение-частота . С выхода преобразовател  6 импульсы с частотой f(t), пропорциональной напр жению U2(t), а следовательно, току I l(t) I , подаютс  на третьи входы элементов И 7, 8, но через них не проход т, гак как они закрыты по второму входу.In the primary converter 2, the input current with phase retention is normalized and transformed into a proportional voltage uaft), which is supplied via a rectifier. There was a voltage-frequency converter 6. From the output of the converter 6, pulses with a frequency f (t) proportional to the voltage U2 (t) and, consequently, the current I l (t) I, are fed to the third inputs of the And 7, 8 elements, but do not pass through them, like they are closed at the second entrance.

В блоке 16 управлени  выходное напр жение U2(t) первичного преобразовател  2 подаетс  на входы нуль-органов 20, 21, первый из которых выдел ет переходы напр жени  U2(t) через нуль из отрицательнойIn control unit 16, the output voltage U2 (t) of the primary converter 2 is fed to the inputs of the zero-organs 20, 21, the first of which selects the voltage transitions U2 (t) through zero from the negative

области в положительную (моменты време ни t2, tf,.., на фиг. 2, а), а второй нуль-орган 21 выдел ет моменты перехода напр жени  U2(t) через нуль из положительной области вregions in positive (moments of time t2, tf, .., in Fig. 2, a), and the second zero-organ 21 highlights the moments of voltage crossing U2 (t) through zero from the positive region to

отрицательную (моменты времени ts, te,... на фиг.2, а). С выхода нуль-органа 20 импульсы поступают на S-вход триггера 23, переключа  его в единичное состо ние, и на второй вход элемента И 25, а с выхода нуль-органаnegative (moments of time ts, te, ... in figure 2, a). From the output of the zero-organ 20, the pulses arrive at the S-input of the trigger 23, switching it to one state, and to the second input of the element I 25, and from the output of the zero-organ

0 21 - на R-вход триггера 23, возвраща  его в нулевое состо ние. Триггер 23 поочередно срабатывает от выходных импульсов нуль- органов 20, 21, и сигнал на его пр мом выходе определ ет пол рность напр жени 0 21 - to the R input of the trigger 23, returning it to the zero state. The trigger 23 alternately triggers from the output pulses of the zero-organs 20, 21, and the signal at its direct output determines the polarity of the voltage

5 U2(t)(n тока i(t), этот сигнал по второму выходу блока 16 управлени  поступает на входы реверса реверсивных счетчиков 9, 10.5 U2 (t) (n of current i (t)), this signal at the second output of control unit 16 is fed to the reverse inputs of reversible counters 9, 10.

В режим измерений (или преобразовани ) устройство переводитс  сигналомIn the measurement (or conversion) mode, the device is transferred by the signal

0 Пуск, причем возможны либо разовый или ручной режим (в этом случае запуск осуществл етс  нопкой 26 Пуск), либо автоматический режим (в этом случае запуск осуществл етс  автоматически по сигналу0 Start, with either one-time or manual mode (in this case, starting with the 26 Start button), or automatic mode (in this case, starting automatically with a signal

5 окончани  цикла измерени , поступающему с инверсного выхода триггера 22 через переключатель 30, установленный во второе состо ние Авт.), либо внешний запуск (в этом случае запуск осуществл етс  импуль0 сами, поступающими по клемме 35 Внешний запуск) при работе устройства в системе автоматического контрол . Рассмотрим работу устройства в режиме разовых измерений, а затем укажем отличи 5 end of the measurement cycle coming from the inverted output of the trigger 22 through the switch 30, set to the second state Auto), or external triggering (in this case, the trigger is carried out by means of the pulse itself, input terminal 35). control Consider the operation of the device in the mode of one-off measurements, and then we specify

5 при двух других режимах.5 in two other modes.

В режиме разовых измерений устройства переключатель 30 Режим работы устанавливаетс  в первое состо ние Ручн. и запуск устройства осуществл етс  кнопкойIn the one-time measurement mode of the device, the switch 30 Operating mode is set to the first state Manual. and the device starts up with a button

0 25 Пуск, при нажатии которой на выходе формировател  29 импульсов генерируетс  импульс (пусть это будет момент времени to на фиг,2, г), поступающий на S-вход триггера 24, перевод  его в единичное состо ние. Сиг5 нал высокого уровн  с пр мого выхода триггера 24 открывает элемент И 26 по первому входу, и после этого первый же импульс с выхода нуль-органа 20 (момент времени п) проходит через элемент И 25 на счетный вход0 25 Start, when pressed, a pulse is generated at the output of the pulse driver 29 (let it be the time moment to in FIG. 2, d) arriving at the S input of the trigger 24, putting it into a single state. A high-level signal from the direct output of trigger 24 opens element I 26 at the first input, and after that the first impulse from the output of the zero-body 20 (time n) passes through element 25 at the counting input

0 триггера 22, устанавлива  его в единичное состо ние. Сигнал высокого уровн  с пр мого выхода триггера 22 (фиг.2, г) поступает по первому выходу блока 16 управлени  на вторые входы элементов И 7, 8, открыва  их по0 flip-flop 22, set it to one. The high level signal from the direct output of the trigger 22 (FIG. 2, d) is fed through the first output of the control unit 16 to the second inputs of the And 7, 8 elements, opening them

5 второму входу.5 second entrance.

Вторым выходным импульсом нуль-органа 20 (момент времени t), поступающим через открытый элемент И 25 на счетный вход триггера 22, этот триггер устанавливаетс  в исходное, нулевое состо ние и сигналом низкого уровн  с его выхода элементы И 7, 8 закрываютс  по второму входу. Сигнал высокого уровн  с инверсного выхода триггера 22 поступает на R-вход триггера 24, на третий выход блока 16 управлени  и на подвижный контакт переключател  30 Режим работы. Триггер 24 устанавливаетс  в исходное, нулевое состо ние, закрыва  сигналом низкого уровн  с пр мого выхода элемента И 25 по первому входу. О назначении сигнала с третьего выхода блока 16 управлени  будет сказано ниже.The second output pulse of the zero-body 20 (time t), coming through the open element AND 25 to the counting input of the trigger 22, sets this trigger to the initial, zero state and low signals from its output And elements 7, 8 are closed at the second input . The high level signal from the inverted output of the trigger 22 is fed to the R input of the trigger 24, to the third output of the control unit 16 and to the moving contact of the switch 30 Operating mode. The trigger 24 is set to the initial, zero state, closed by a low level signal from the direct output of the AND element 25 on the first input. The purpose of the signal from the third output of the control unit 16 will be described below.

Таким образом, элементы И 7, 8 сигналом с первого выхода блока 16 управлени  (или с пр мого выхода триггера 22) открываютс  по второму входу на врем , равное периоду Т входных сигналов (фиг.2, г). В этом интервале откроютс  по первому входу элемент И 7 сигналом, поступающим с выхода формировател  3 импульсов (фиг.2, д), и элемент И 8 сигналом, поступающим с выхода фазовращател  4 (фиг.2, е).Thus, the elements AND 7, 8 with the signal from the first output of the control unit 16 (or from the direct output of the flip-flop 22) are opened at the second input for a time equal to the period T of the input signals (Fig. 2, d). In this interval, the element And 7 will be opened at the first input by a signal coming from the output of the imaging unit 3 pulses (FIG. 2, d) and the element And 8 by a signal coming from the output of the phase shifter 4 (FIG. 2, e).

При открытом состо нии элементов И 7, 8 по первому и второму входам на их выходы по третьему входу будут поступать импульсы с выхода преобразовател  6 напр жение-частота на счетные входы реверсивных счетчиков 9, 10, где они суммируютс  (или интегрируютс ) алгебраически. Это достигаетс  тем, что при l(t) 0 реверсивные счетчики 9,10 работают на вычитание, а при i(t) 0 реверсивные счетчики 9, 10 работают на сложение. Режим работы реверсивных счетчиков 9, 10 (суммирование или вычитание ) задаетс  сигналом, поступающим на их входы реверса по второму выходу блока 16 управлени  (с пр мого выхода триггера 23). Импульсы, поступающие на реверсивные счетчики 9, 10 на суммирование, показаны положительными, а поступающие на вычитание - отрицательными (фиг.2, д, е),In the open state of the And 7, 8 elements, the first and second inputs to their outputs will receive pulses from the output of the voltage-frequency converter 6 at the outputs of the counting inputs of the reversible counters 9, 10, where they are summed (or integrated) algebraically. This is achieved by the fact that when l (t) 0, the reversible counters 9,10 work on subtraction, and when i (t) 0, the reversible counters 9, 10 work on addition. The mode of operation of the reversible counters 9, 10 (summation or subtraction) is set by the signal arriving at their reverse inputs on the second output of control unit 16 (from the direct output of trigger 23). The pulses fed to the reversible counters 9, 10 for summation, are shown positive, and those arriving at subtraction are negative (figure 2, d, e),

Количество импульсов, записанных в реверсивных счетчиках 9, 10, определ етс  соответственно выражением:The number of pulses recorded in the reversible counters 9, 10 is determined respectively by the expression:

Т/2T / 2

Na /0 f(t)dt;Na / 0 f (t) dt;

ЗТ/4ST / 4

Np /0 f(t)dt.Np / 0 f (t) dt.

Частота импульсов на выходе преобразовател  6 напр жение-частотаThe frequency of the pulses at the output of the voltage-frequency converter 6

f(t) К,„ Кв Кпнч l(t) ,(3)f (t) K, „Kv Kpnch l (t), (3)

гдеWhere

i(t) - In Sin( (t f)i (t) - In Sin ((t f)

-синусоидал ный ток в контролируемой це пи, Im, (о, р - с -лветственно его амплитуда, кругова  частота и фазовый сдвиг по отно шению к напр жению u(t); Кпт - коэффициент передачи первичного- sinusoidal current in a controlled circuit, Im, (o, p - c), respectively, its amplitude, circular frequency and phase shift relative to the voltage u (t); Kpt - primary transmission coefficient

преобразовател  2 тока;current transducer 2;

Кв - коэффициент передачи выпр мител  5;KV is the transfer coefficient of rectifier 5;

Кпнч - коэффициент передачи преобра- зовател  6 напр жение-частота.Кпнч - transfer coefficient of voltage-frequency converter 6.

Подставл   равенства (3), (4) в выражение (1), получимSubstituting equalities (3), (4) into expression (1), we get

Т/2 15Nl Кг,т Кв Кпнч1т J 81п(йЛ-у)оЧ1T / 2 15Nl Kg, t KV Kpnch1t J 81p (yL-y) oCh1

Кпт KB Кпнч Im до 2COS Kl la, Kpt KB Kpnch Im to 2COS Kl la,

(5)(five)

20 где la Im cos p - активна  составл юща  тока;20 where la Im cos p - the current component is active;

Kl - Кпт KB Кпнч Т/ ЖKl - Kpt KB Kpnch T / F

(6)(6)

25 - коэффициент пропорциональности, завис щий от периода Т входных сигналов.25 is a proportionality coefficient depending on the period T of the input signals.

Аналогично, подставл   равенства (3,4) в выражение (2), имеетSimilarly, substituting equality (3.4) into expression (2) has

30зт/430zt / 4

N2 Кпт Кв Кпнч Im / Sln(ftj t- p)dt Kl lp, (7) T/4N2 Kpt Kv Kpnch Im / Sln (ftj t- p) dt Kl lp, (7) T / 4

где p Imsln p- реактивна  составл юща where p Imsln p is a reactive component

35 тока.35 current.

Таким образом, коды NI и Na, полученные в реверсивных счетчиках 9, 10, пропорциональны активной 1а и реактивной р составл ющим тока, но они завис ттакже отThus, the NI and Na codes obtained in the reversible counters 9, 10 are proportional to the active 1a and reactive p components of the current, but they also depend on

40 периода Т входных сигналов. Дл  исключени  этой зависимости коды NI, N2 с информационных выходов реверсивных счетчиков 9 и 10 подаютс  на первые информационные входы блоков 11 делени , на вторые40 period T of the input signals. To eliminate this dependence, the codes NI, N2 from the information outputs of the reversible counters 9 and 10 are fed to the first information inputs of the dividing units 11, to the second

45 информационные входы которых поступает код с преобразовател  15 период-код.45 informational inputs of which the code comes from the converter 15 period-code.

В преобразователе 15 период-код образуетс  код NT периода Т входных сигналов . Дл  этого элемент И 17 открываетс  поIn the period-code converter 15, an NT code of a period T of the input signals is formed. For this, the element And 17 opens on

50 первому входу сигналом с первого выхода блока 16 управлени , длительность которого равна Т (фиг.2, г). За это врем  через элемент И 17 по его второму входу поступит на вход счетчика 19 число импульсов с гене55 ратора 18 образцовой частоты f0:50 to the first input by a signal from the first output of the control unit 16, the duration of which is T (FIG. 2, d). During this time, the number of pulses from the generator 18 of the exemplary frequency f0 will go to the input of the counter 19 through the element I 17 at its second input:

NT Т toNT T to

(8)(eight)

(4)(four)

На первые информационные входы (входы делимого) блоков 11, 12делрни  подAt the first information inputs (the inputs of the dividend) of blocks 11, 12, under the

аютс  коды NI, N2 соответственно с информационных выходов реверсивных счетчиков 9, 10, а на их объединенные вторые информационные входы (входы делител ) - код NT с выхода преобразовател  15 период-код (с выхода его счетчика 19). Сигналом с третьего выхода блока 16 управлени , поступающим на входы управлени  (или входы разрешени ) блоков 11,12 делени , осуществл етс  ввод кодов по информационным входам блоков 11 и 12 делени  и выполнение операции делени . На выходах блоков 11 и 12 делени  образуютс  соответственно кодыThe NI and N2 codes are correspondingly from the information outputs of reversible counters 9, 10, and to their combined second information inputs (divider inputs) - the NT code from the output of the 15 period-code converter (from the output of its counter 19). The signal from the third output of the control unit 16, arriving at the control inputs (or resolution inputs) of the division blocks 11.12, performs the input of the codes on the information inputs of the division blocks 11 and 12 and performs the division operation. At the outputs of blocks 11 and 12, the codes are formed, respectively.

Na Ni/NT;Na Ni / NT;

NP N2/NT.NP N2 / NT.

Подставл   в эти формулы выражени  (5), (70 с учетом равенства (6) и соотношени  (80), получимSubstituting the expressions (5), (70 in these formulas, taking into account equality (6) and relation (80)), we obtain

Na Kfa.Na Kfa.

No К,:No K:

Кпт Кв КпнчKpt KV Kpnch

где К ---г - коэффициент передалТоwhere K --- g - the coefficient passed

чи устройства.chi device.

Коды Na и Np, пропорциональные активной а и реактивной р составл ющим тока, с выходов блоков 11, 12 делени  записываютс  в выходные регистры 13, 14 соответственно , с которых они могут быть сн ты через выходы 33 и 34 устройства либо дл  отображени  результатов измерени , либо дл  использовани  по другому назначению.The Na and Np codes, proportional to the active a and reactive p components of the current, from the outputs of the division blocks 11, 12 are written to the output registers 13, 14, respectively, from which they can be removed via the outputs 33 and 34 of the device or to display the measurement results, or for other uses.

В режиме автоматических измерений переключатель 30 Режим работы устанавливаетс  во второе состо ние - Авт. В этом случае первый цикл измерений задаетс  либо кнопкой 26 Пуск, либо сигналом внешнего запуска по входной клемме 35, а каждый последующий цикл измерений - сигналом , поступающим с инверсного выхода триггера 22 через переключатель 30, элемент 27 задержки, элемент ИЛИ 28 и формирователь 29 импульсов на S-вход триггера 24. В остальном работа устройства полностью повтор етс , как в разовом режиме.In the automatic measurement mode, the switch 30 Operating mode is set to the second state - Auto. In this case, the first measurement cycle is set either by the Start button 26 or by an external trigger signal on input terminal 35, and each subsequent measurement cycle is set by the signal from the inverse output of the trigger 22 via switch 30, delay element 27, OR element 28 and pulse shaper 29 to the S input of the trigger 24. Otherwise, the operation of the device is completely repeated, as in the one-time mode.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Измерительный преобразователь активной и реактивной составл ющих синусоидального тока, содержащий последовательно соединенные первичный преобразователь напр жени , формирователь импульсов и фазовращатель, а также первичный преобразователь тока, причем входы первого и второго первичных преобразователей соединены с входными клеммами устройства, о т- л ича ю щи и с   тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи  преобразовани ,Claim 1. A transducer of active and reactive components of sinusoidal current, containing a series-connected primary voltage converter, a pulse shaper and a phase shifter, as well as a primary current converter, with the inputs of the first and second primary converters connected to the input terminals of the device; In order to improve the accuracy and speed of the conversion, дополнительно введены выпр митель, преобразователь напр жение-частота, два элемента И, два реверсивных счетчика, два блока делени , два регистра, преобразовательadditionally introduced are a rectifier, voltage-frequency converter, two And elements, two reversible counters, two dividing units, two registers, a converter период - код и блок управлени , при этом выходы формировател  импульсов и фазовращател  соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, первый выход блока управлени  соеди0 нем с вторыми входами элементов И и входом преобразовател  период - код, выход преобразовател  напр жениеч-астога соединен с третьими входами первого и второго элементов И, выход первичногоperiod - code and control unit, while the outputs of the pulse generator and the phase shifter are connected to the first inputs of the first and second I elements, respectively; the first output of the control unit of the connector is connected to the second inputs of the AND elements and the converter input; period, the code, the output of the voltage converter is connected with the third inputs of the first and second elements And the output of the primary 5 преобразовател  тока соединен с входом блока управлени  и входом выпр мител , выход которого соединен с входом преобразовател  напр жение-частота, выходы первого и второго элементов VI соединены со счетны0 ми входам 1 первого и второго реверсивных счетчиков, второй выход блока управлени  соединен с входами обратного счета первого и второго реверсивных счетчиков, информационные выходы которых соединены с5 the current converter is connected to the input of the control unit and the input of the rectifier whose output is connected to the input of the voltage-frequency converter, the outputs of the first and second elements VI are connected to the counting inputs 1 of the first and second reversible counters, the second output of the control unit is connected to the inputs of the reverse accounts of the first and second reversible counters, information outputs of which are connected to 5 первыми информационными входами соответственно первого и второго блоков делени , выход преобразовател  период - код соединен с вторыми информационными входами первого и второго блоков делени ,5 by the first information inputs of the first and second dividing units, respectively; the output of the period converter — the code is connected to the second information inputs of the first and second dividing units, 0 третий выход блока управлени  соединен с входами управлени  первого и второго блоков делени , информационные выходы которых соединены с входами первого и второго регистров, выходы которых  вл ют5 с  первым и вторым выходами устройства.0, the third output of the control unit is connected to the control inputs of the first and second division blocks, the information outputs of which are connected to the inputs of the first and second registers, the outputs of which are 5 with the first and second outputs of the device. 2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что блок управлени  содержит2. The converter according to claim 1, of which the control unit contains два нуль-органа, три триггера, элемент И,two null organs, three triggers, element AND, элемент ИЛИ, формирователь импульсов,the element OR, pulse shaper, 0 элемент задержки, кнопку Пуск и переключатель Режим работы, причем входы первого и второго нуль-органов объединены и  вл ютс  входом блока управлени , выход первого нуль-органа соединен с входом ус5 тановки второго триггеров и вторым входом элемента И, пр мой выход третьего триггера соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого триггера, пр мой0 delay element, start button and operating mode switch, the inputs of the first and second null organs are combined and are the input of the control unit, the output of the first null organ is connected to the input of the second trigger and the second input of the And element, the third output of the third trigger connected to the first input of the second element I, the output of which is connected to the counting input of the first trigger, direct 0 выход которого  вл етс  первым выходом блока управлени , выход второго нуль-органа соединен с входом сброса второго триггера , пр мой выход которого  вл етс  вторым выходом блока управлени , инверс5 ный выход первого триггера  вл етс  третьим выходом блока управлени  и соединен с входом сброса третьего триггера и подвижным контактом переключател  Режим работы , неподвижный контакт которого через элемент задержки соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход кнопки Пуск соединен с первым входом элемента ИЛИ, клемма Внешний запуск соединена с треть0 the output of which is the first output of the control unit, the output of the second null organ is connected to the reset input of the second trigger, the direct output of which is the second output of the control unit, the inverse output of the first trigger is the third output of the control unit and connected to the reset input of the third trigger and movable contact of the switch. Operating mode, the fixed contact of which through the delay element is connected to the second input of the OR element, the output of the Start button is connected to the first input of the OR element, the external start terminal with dinena with a third l/ttll / ttl J5J5 внешнийexternal зал усhall mustache им входом элемента ИЛИ, выход которого соединен через формирователь импульсов с входом установки третьего триггера.the input element OR, the output of which is connected through a pulse shaper to the input of the installation of the third trigger. fy™ Cfyccfy ™ Cfycc -К Режим-K Mode 4g/f 06p/r t4g / f 06p / r t иand tt
SU904832461A 1990-05-29 1990-05-29 Sinusoidal current active and reactive components transducer SU1748079A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904832461A SU1748079A1 (en) 1990-05-29 1990-05-29 Sinusoidal current active and reactive components transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904832461A SU1748079A1 (en) 1990-05-29 1990-05-29 Sinusoidal current active and reactive components transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1748079A1 true SU1748079A1 (en) 1992-07-15

Family

ID=21517144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904832461A SU1748079A1 (en) 1990-05-29 1990-05-29 Sinusoidal current active and reactive components transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1748079A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Мг 1041944, кл. G 01 R 19/06, 1982. Авторское свидетельство СССР № 1394155, кл. G 01 R 19/06, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1748079A1 (en) Sinusoidal current active and reactive components transducer
SU1479886A1 (en) Method and apparatus for determining active and reactive power
SU842695A1 (en) Digital time interval meter
SU873146A1 (en) Movement parameter meter
SU935822A1 (en) Digital device for optimal measuring of signal phase
SU368636A1 (en) MULTICHANNEL DEVICE FOR ELECTRIC PARAMETERS TELESIZATION OF HIGH-VOLTAGE
SU1420546A1 (en) Digital phase meter
SU818019A1 (en) Device for testing serviceability of counters
SU1051451A1 (en) Digital phase-meter
SU577527A1 (en) Arrangement for multiplying frequencies
SU1663424A1 (en) Non-electric quantity measuring device
SU734790A1 (en) Device for monitoring relative speed of mechanisms
SU1059659A1 (en) Digital frequency discriminator
SU1725149A1 (en) Device for measuring ratio of frequencies of pulse sequences
SU631838A1 (en) Frequency meter
SU1111220A1 (en) Device for high-speed current protecting a.c.installation
SU496570A1 (en) Integrator
SU748270A1 (en) Digital meter of deviation of frequency from rating
SU834408A1 (en) Device for measuring non-staionary temperatures
SU1102032A1 (en) Current-to-frequency converter
SU926764A1 (en) Ac voltage-to-number converter
SU824436A1 (en) Percentage digital measuring converter
SU924614A1 (en) Infralow-frequency phase meter
SU788026A1 (en) Digital phase meter for measuring phase shift mean value
SU1406491A1 (en) Digital multipurpose measuring device