SU375740A1

SU375740A1 - & C? SO; -OZNAYA

Info

Publication number: SU375740A1
Application number: SU1607032A
Authority: SU
Inventors: В. Л. Бенин В. У. Кизилов В. М. Максимов Ю. В. Савков Т. И. Бархатова
Priority date: 1970-12-30
Filing date: 1970-12-30
Publication date: 1973-03-23

Description

II

Изобретение относитс -к измерительной технике .The invention relates to measuring technology.

П|реО|б;разователь относитс к устройствам, предназначенным дл преобразовани активной мощности одйофазной цепи в сипнал посто нного тока, и .может быть иапользо ваи дл получени информации об активной мощности и ВБОда ее в вычислительные машины, системы регулировани и телеизмерени .The distributor refers to devices designed to convert the active power of a single-phase circuit into a direct current signal, and can be used to obtain information about the active power and its power into computers, control systems and telemetry.

Известен П1рео|бразо1ватель активной мощности сети переменного тока в (напр жение посто нного , содержащий трансформаторы тока и напр жени , вьщр мительные диодные мосты и нелинейный элемент.A known P1reo | expresser of the active power of an ac network in (a constant voltage, containing current and voltage transformers, impressive diode bridges and a nonlinear element.

Недостатком извест ого лреобразовател вл етс .мала точность преобразовани при измерении «оэффицивнта мощмости от максимального зна1чени , равного единице, до нулевого значени .The disadvantage of the known converter is the low conversion accuracy when measuring the power factor from a maximum value equal to one to a zero value.

Целью изобретени вл етс повышение точности преобразовани при изменении коэффициента мощности.The aim of the invention is to improve the accuracy of conversion with a change in power factor.

Цель достигаетс тем, то вход одного из вьтр мительных мостов подключен к согласно включенным, а вход другого - к встречно включенным обмоткам трансформаторов тока и напр жени , при этом выходы вьшр мительиых .мостов соединены с нелинейным элементам через резисторы и дополнительно введенные ключевые элементы, управл емые от вопомогательного источника напр жени , частота которого не менее чем на пор док выше частоты преобразуемой сети.. |На чертеже показана принЦиЛИальна схема преобравовател . Схема устройства состоит из трансфо;рматрра тока /, трансформатора на:пр .жени 2, .мостов 3, 4, нелинейного элемента 5, резисторов 6, 7, ключей 8, 9 и вспомогательного генератора 10.The goal is achieved by the fact that the input of one of the pilot bridges is connected to according to the included, and the input of the other to the oppositely connected windings of current transformers and voltages, while the outputs of the bridge bridges are connected to nonlinear elements via resistors and additionally introduced key elements from a voltage source, the frequency of which is at least an order of magnitude higher than the frequency of the network being transformed. | The drawing shows the converter circuit diagram. The device consists of a transfo; current rmatr /, a transformer for: pr 2, bridge 3, 4, nonlinear element 5, resistors 6, 7, keys 8, 9 and auxiliary generator 10.

В течение одного полупериода изменени напр жени на обцмотке 11 вопамогательнаго генератора 10 один 1КЛЮЧ, например 5, открыт, а другой (Р) - закрыт. При этом к pe3ncTqpy 6 и нелинейному элементу 5 прикладываетс During one half-period of voltage variation on the winding 11 of the generator 10, one 1KEYCH, for example 5, is open and the other (P) is closed. In this case, pe3ncTqpy 6 and nonlinear element 5 are applied

выпр мленное .мостом 3 напр жение t/i, равное:rectified by the bridge 3, the voltage t / i is equal to:

0)0)

U,U + UT,U, U + UT,

где t/H - напр жение, прапарциональное напр жению контролируемой цепи и снимаемое со вторичной обмотки трансформатора напр жени ; U - напр жение, пропорциональное току контролируемой цепи и снимаемое с резистора, включенного параллельно .вторичной обмотке трансформатора тока.where t / H is the voltage proportional to the voltage of the controlled circuit and removed from the secondary winding of the voltage transformer; U is the voltage proportional to the current of the controlled circuit and removed from the resistor connected in parallel to the secondary winding of the current transformer.

Если резисторы б и 7 вы б|раны так, что последовательное соединение их с нелинейным элементом 5 образует двухполюсник € квадратичной вольтамлерной характеристИЮОй, то ток через резистор 6 (будет равен; г ),(2) где 1 - коэффициент пролорциональности. Через шо овину периода изменени вспомогательного напр жени 0,5то пюл |рность наПр жани на обмотке // измен етс иа противололож ую VL КЛЮЧ 8 закрываетс , а 9 - отк;рываетс . В этом случае к нелинейному элементу 5 и резистору 7 прикладываетс напр жение U,U,UT.(3) Ток через резистор 7 будет равен: i, K,),(4) где /Са - коэффищиеит проларциональнООти. Среднее значение разиости напр жений иа резистарах б и 7 за период изменени вспомогательного напр жени TO определ етс выражением: /вых r(i,-i,)df, где г - величина сопротивлени резисторов 6, 7. Подставим в (5) значени токов Il и ta из (2) и (4) и при условии Ki Kz К получим: 0.5т, . Так как шериод изменени вспомогательного напр жени TO в дес тки раз меньше периода изменени измер емого напр жени Т, то за врем 0,5то изменени значений UH и Uf пренебрежимо малы. При этом условии выражение (5) будет иметь вид: 1Л 2гКи„ит К,и„ит, где Кз 2г/С - коэффи циент дрооорциональности . Среднее значение напр жени выхода схемы за период изменени напр жени контролируемой цепи равно-: . Если Налр жение и ток контролируемой цепи синусоидальные, одинаковой ча1стоты и„ К21/Н sin u)/-, UT /2UT sin (u)2 - ), TO среднее 3|На1чение выходного напр жени при этом :будет равно: f/вых -COScp, где Un - эффективное значение напр жени измер емой цепи; Uf-эффективное значение напр жени , трапорционального току изме(р емой цепи; cos ф - коэффициент мощности; К - коэффициент пропорциональности. Следовательно, среднее значение выходного напр жени устройства за период из;ме1нени напр жени контролируемой цепи пропорционально активной мощности данной цепи. Так .как умножение входных сигналов производитс в соответствии с (7) по мгновенным .значени м, то при содержании в кривых тока и напр жени , гар.моник (Ореднее значение выходного напр жени будет также пропорционально актавной мощности цепи. Однако .при наличии искажений формы кривых тока и напр жени частота коммутации ключей должна быть увеличена. Предмет изобретени Преобразователь актиБ1НОЙ мощности сети переменного тока в напр жение посто нного тока, содержащий трансформаторы тока и напр жени , выпр |мительнь е мосты и нелинейный элемент, отличающийс тем, что, с целью повышени точности цреобразовани при изменении коэффициента мощности, вход одного из упом нутых выпр .мительных мостов подключен к согласно включенным, а вход другого - к встречно включенным вторичным Обмоткам трансформаторов тока и напр жени , при этом выходы выпр мительных мостов соединены с нелинейным элементом через резисторы и дополнительно введенные ключевые элементы, управл емые от вспомогательного источника напр жени , частота которого не менее чем на .пор .до.к выше частоты преобразуемой сети.If the resistors b and 7 are selected so that their serial connection with the nonlinear element 5 forms a two-terminal quadratic current-voltage characteristic, then the current through the resistor 6 (will be equal to; d), (2) where 1 is the prolortization coefficient. Through the bottom of the period of change of the auxiliary voltage 0.5 to the pulp of the voltage on the winding, the anti-reverse VL KEY 8 is closed, and 9 is opened; In this case, the voltage U, U, UT is applied to the nonlinear element 5 and the resistor 7. (3) The current through the resistor 7 will be i, K,), (4) where / Ca is the coefficient of polarity. The average value of the voltage difference between the resistors b and 7 for the period of change of the auxiliary voltage TO is determined by the expression: / out r (i, -i,) df, where r is the resistance value of the resistors 6, 7. Substitute the values of currents into (5) Il and ta from (2) and (4) and under the condition Ki Kz K we get: 0.5t,. Since the series of changes in the auxiliary voltage TO is ten times less than the period of change of the measured voltage T, over the time of 0.5 to change the values of UH and Uf are negligible. Under this condition, expression (5) will have the form: 1L 2GKi „IT K, and„ IT, where Kz 2g / C is the coefficient of dorortsity. The average value of the output voltage of the circuit over a period of change in the voltage of the controlled circuit is equal to:. If the voltage and the current of the controlled circuit are sinusoidal, of the same frequency and „K21 / Н sin u) / -, UT / 2UT sin (u) 2 -), TO average 3 | Output voltage at the same time: will be equal to: f / o -COScp, where Un is the effective voltage value of the circuit to be measured; Uf is the effective value of the voltage, which is proportional to the current of the measurement (the circuited circuit; cos f is the power factor; K is the proportionality coefficient. Consequently, the average value of the output voltage of the device over the period from; the voltage of the monitored circuit is proportional to the active power of the circuit. So As the input signals are multiplied in accordance with (7) by the instantaneous values, then when the current and voltage are contained in the curves, the harmonics (The average value of the output voltage will also be proportional to the active power circuit. However, if there are distortions in the shape of the current and voltage curves, the switching frequency of the keys must be increased. Subject of the invention AC power source AC power converter into DC voltage, containing current transformers and voltages, rectifying bridge bridges and nonlinear element , characterized in that, in order to improve the accuracy of the conversion when changing the power factor, the input of one of the mentioned rectifying bridges is connected to according to included, and the input of the other to counter-connected toric windings of current transformers and voltages, while the outputs of the rectifying bridges are connected to the nonlinear element through resistors and additionally introduced key elements controlled from an auxiliary voltage source, the frequency of which is at least .pore up to the frequency of the transformed network .