Многофазный измеритель мощности
Изобретение относится к электроизмерительной технике. Может быть использовано для измерения активной и реактивной мощности основного пото4 ,al. °sa3. a °falЛ- °lal°l Ocol- al Sal елеР . 4. ОСТИ ктроь ной потока в многофазных сетях переменного . тока. Цепь изобретения - повышение точности измерения. Для достижения данной цели в устройство введены формирователь 9 импульсов, фазовый детектор 11, фильтр 12 сверхнизких частот и генератор 10 синусоидального сигнала. Устройство также содержит коммутаторы 1, 2 тока и напряжения, блок 3 анализаторов спектра, блок 4 преобразования мощности, распределитель 5, генератор 6 импульсов, полосовой фильтр 7, формирователь 8 импульсов . Введение данных элементов позволяет устранить влияние на результат измерений мощности искажения, появляющейся на паразитной угловой модуляции. 1 ил. i i i lAl (Л CO о OO O5 TTl t/ u u
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУбЛИК (51) 4 G 01 R 21/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
if i;2 if.a
200С а
uf а2
8 ад
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Х А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3927456/24-21 (22) 04,07.85 (46) 30.04.87. Бюп. № 16 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А.В.Парамзин, В.Г.Шахов и В.А.Спиридонов (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 739426, кл. G 01 R 21/00, 1976.
Авторское свидетельство СССР
¹ 1195257, кл. G 01 R 21/06, 1984 ° (54) МНОГОФАЗНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Может быть использовано для измерения активной и реактивной мощности основного пото2ас
1 ас q а а
as3 и аf а2 с аз
С а а2 а
Л0„, 1307364 А 1 ка в многофазных сетях переменного тока. Цель изобретения — повышение точности измерения. Для достижения данной цели в устройство введены формирователь 9 импульсов, фазовый детектор 11, фильтр 12 сверхнизких частот и генератор 10 синусоидального сигнала. Устройство также сбдержит коммутаторы 1, 2 тока и напряжения, блок 3 анализаторов спектра, блок 4 преобразования мощности, распределитель 5, генератор 6 импульсов, полосовой фильтр 7, формирователь 8 импульсов. Введение данных элементов позволяет устранить влияние на результат измерений мощности искажения, д появляющейся на паразитной угловой модуляции. 1 ил.
1307364
2 )
1Р =iо+ Е $Insin(nvt + С"„— (2 — 1)
+ "n1+ " t + + (1)
20 — -+ ()I в
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения активной и реактивной мощности основного пото ка в многофазных сетях переменного 5 тока.
Цель изобретения — повышение точности измерения мощности основного потока электроэнергии путем устранения влияния на результат измерений мощности искажения, появляющейся при паразитной угловой модуляции.
На чертеже изображена структурная схема многофазного измерителя мощности.
f5
Многофазный измеритель мощности содержит коммутаторы 1 и 2 тока и напряжения, блок 3 анализаторов спектра, блок 4 преобразования мощности, распределитель 5, генератор 6 импуль- 20 сов, полосовой фильтр 7, первый 8 и второй 9 формирователи импульсов, генератор 10 синусоидального сигнала, фазовый детектор 11 фильтр 12 сверхнизких частот, причем входы коммута25 торов 1 и 2 тока и напряжения подключены к контролируемой сети, а ,выходы через блок 3 анализаторов спектра соединены со входами блока
4 преобразования мощности, выходы которого являются выходами многофазного измерителя мощности, выходы распределителя 5 соединены со входами управления коммутаторов 1 и 2 тока и напряжения, а вход — с выходом re- 35 нератора 6 импульсов, вход которого через фильтр 12 сверхнизких частот соединен с выходом фазового делителя детектора 11, вход полосового фильтра 7 подключен к одному из выхо- 40 дов коммутатора 2 напряжений, а выход — ко входу первого формирователя
8 импульсов, выход генератора 10 синусоидального сигнала подключен с управляющим входом блока 3 аналиэато- 45 ров спектра и со входом второго форсуммарного 9 импульсов, входы фазового детектора 11 подключены к выходам первого 8 и второго 9 формирователей импульсов °
Многофазный измеритель мощности работает следующим образом.
Сетевые напряжения и токи можно представить совокупностью симметричных составляющих по всем гармоникам:
50 + (2) 3k-1 й
U =Ut,+ (7„ввп(пив +I„-(i — 1) 211
)+ Нпв(п(ппв + 8 Д + (в — 1) jI где L — номер фазы; () — основная частота трехфазной сети;
n — номер гармонической составляющей напряжения/тока;
N — нбмер последней различимой гармоники;
V„/I„ — амплитуда составляющей прямой последовательности фаз напряжений/токов.ll-é гармоники;
V /) „ — амплитуда составляющей обратной последовательности фаэ напряжений/токов и-й гармоники;
Цо/i() †. амплитуда составляющей ну. левой последовательности фаз напряжений/токов; ()(," 6 — начальные фазы составляющих
1 соответственно прямой и обратной последовательностей фаз напряжений и-й гармоники I фазы; („ и Ч „ — фазовые сдвиги между напряже1 ниями и токами в составляющих прямой и обратной последовательностей и-й гармоники.
Сигналы, управляющие коммутаторами 1 и 2 тока и напряжения объединены в виде группы по три сигнала в каждой, причем каждый из сигналов в группе смещен относительно двух других на 120о а вторая группа сигналов задержана относительно первой на 90О. Это можно записать в виде в 1вЭ(1)к+ l
3 к
cos((3k — 2) (Q+u>) t- (2-1) 1
3 3
3k-2
cos (3k-1) (Я+()) t 4 (I-1)
ОО ,Е 1, З (,)„,„
3 л з п ((3k-2) Я+<О t-(l-1)
° 3
3k-2
s in ((3k-1) (Я+()) с+(Х-1) 3 13073 где 1д — основная частота сети;
Я вЂ” частота синусоидального сигнала генератора 10 синусоидального сигнала.
Входные .токи и напряжения, пройдя через коммутаторы 1 и 2, тока и напряжения на выходе имеют вид
U = — -- — — V sin(gt -c().
3Г3
С1 2((1 Э!
Ug = — — — V cos(Qt -ot )
31З (2 7i
3 3
= — — — — I sin(Яt — Ы вЂ” („) . с1= 211. 1 " " 15
3Л
i- = — — I cos(gt -о — Y ) .
51= 27 1
1 1
В блоке 3 анализаторов спектра они переносятся по спектру вниз на 20 величину Я . Дпя этого подается синусоидальное напряжение от генератора
10 синусоидального сигнала
U„0 (t) = Usin(gt + Q), (4) где 0 — амплитуда, à Q — - начальная фаза гармонического колебания, а затеи выделяются квазипостоянные составляющие колебаний (3), 30
Ч, V„cos(g, + с();
Ч - V sin(a „+ с();
I< I„cos(eL (+ 0 +g„);
I I„sin(c(.„ + с(+,) °
Из выделенных сигналов (5) с помощью известных преобразований можно получить значения активной и реактивной мощности
40
Чс с+Ч Ig Ч11„соз (1
0 — Чс, Ч,, — Ч„ „sine .
Распределитель 5, генератор 6 им- 45 пульсов, полосовой фильтр 7, первый 8 и второй 9 формирователи импульсов, фазовый детектор 11 и фильтр 12 сверхнизких частот служат для Аормирования управляющих сигналов а и 50
Р с аз в соответствии с (2) . Для этого из суммарного сигнала выделяется спектральная составляющая с частотой Я полосовым фильтром 7, первый форми64 4 рователь 8 импульсов преобразует ее в прямоугольные импульсы, второй формирователь 9 импульсов вырабатывает аналогичные импульсы из синусоидального колебания генератора 10 синусоидального сигнала. Фазовый детектор
11 при наличии расхождения частот вырабатывает последовательность импульсов, постоянная составляющая которых пропорциональна частоте расхождения.
Этот сигнал служит управляющим для генератора 6 импульсов. Предварительно фильтром 12 сверхнизких частот он преобразуется в квазипостоянное напряжение с полосой частот ниже
0,01 Гц. Генератор 6 импульсов имеет частоту в 12 раз вьппе частоты коммутации соь = 12(Я + ю) .
Формула изобретения.
Многофазный измеритель мощности, содержащий коммутаторы тока и напряжений, входы которых подключены к контролируемой сети, а выходы — через блок анализаторов спектра соединены с входами блока преобразования мощности, выходы которого являются выходами многофазного измерителя мощности, распределитель, выходы которого соединены с входами управления коммутаторов тока и напряжений, а вход— с выходом генератора импульсов, формирователь импульсов, вход которого через полосовой фильтр подключен к одному из выходов коммутатора напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения мощности основного потока электроэнергии, в него введен второй формирователь импульсов, фазовый детектор, фильтр сверхнизких частот и генератор синусоидального сигнала, выход которого соединен с управляющим входом блока анализаторов спектра и с входом второго формирователя импульсов, входы фазового детектора соединены с выходаии первого и второго формирователей импульсов, а выход через фильтр сверхнизких частот соединен с входом управления генератора импульсов.
