Устройство для измерения электрической мощности

 

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике. Устройство содержит датчики 1 и 2 напряжения и тока, блок 3 умножения аналоговых сигналов, блок 4 определения знака, интеграторы 5 и 6, аналого-цифровые преобразователи 11 - 14, вычислитель 15, блок 16 индикации, блок 17 сопряжения и пульт 18 управления. Введение блока 7 возведения аналоговых сигналов в квадрат, коммутатора 8, интегра-, торов 9 и 10 расширяет функциональные возможности, повышает точность измерения генерирования и потребления обменной и реактивной энергии в системе генератор - потребитель при различной интенсивности преобразования электромагнитной энергии в потребителе и другие виды энергии на протяжении периода работы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1401394 А 1 (51) 4 G 01 R 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4112336/24-21 (22) 27.08.86 (46) 07.06.88. Бюл. № 21 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) В. Е. Тонкаль, В. Я. Жуйков, С. П. Денисюк и Ю. А. Яценко (53) 621.317.38 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 497530, кл. G 01 R 21/06, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1121626, кл. G 01 R 21/06, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике. Устройство содержит датчики 1 и 2 напряжения и тока, блок 3 умножения аналоговых сигналов, блок 4 определения знака, интеграторы 5 и 6, аналого-цифровые преобразователи 11—

14, вычислитель 15, блок 16 индикации, блок 17 сопряжения и пульт 18 управления.

Введение блока 7 возведения аналоговых сигналов в квадрат, коммутатора 8, интегра-., торов 9 и 10 расширяет функциональные возможности, повышает точность измерения генерирования и потребления обменной и реактивной энергии в системе генератор — потребитель при различной интенсивности преобразования электромагнитной энергии в потребителе и другие виды энергии на протяжении периода работы. 1 ил.

140! 394

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано при оценке снабжения электроэнергией в электротехнических и энергетических цепях для повышения эффективности распределения и передачи электроэнергии от генераторов к потребителям.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, повышение точности измерения генерирования и потребления обменной и реактивной энергии в системе генератор — потребитель при различной интенсивности преобразования электромагнитной энергии в потребителе в другие виды энергии на протяжении периода работы.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения электрической мощности.

Устройство содержит датчик 1 напряжения, датчик 2 тока, блок 3 умножения аналоговых сигналов, блок 4 определения знака, первый и второй интеграторы 5 и 6,,,блок 7 возведения аналоговых сигналов в квадрат., коммутатор 8, третий и четвертый интеграторы 9 и !О, аналого-цифровые преобразователи 11 — 14, вычислитель 15, блок

16 индикации, блок 17 сопряжения и пульт 8 управления, причем выходы датчиков 1 и 2 напряжения и тока соединены с входами блока 3 умножения аналоговых сигналов, выход которого подключен к входу блока 4 определения знака, выходы которого подключены к входам первого и второго интеграторов 5 и 6, входы третьего и четвертого интеграторов 9 и 10 подключены к выходам коммутатора 8, первый вход которого через блок 7 возведения аналоговых сигналов в квадрат подключен к выходу дат чика 2 тока, а два других подключены к выходам блока 4 определения знака, вы ходы интеграторов 5, 6, 9 и 10 через цифро: вые преобразователи 11 — 14 подключены к входам вычислителя 15, первый — четвертый управляющие выходы которого подключены к . управляющим входам интеграторов 5, 6, 9 и 10, вычислитель 15 соединен двунаправленной шиной с блоком 16 индикации, блоком 17 сопряжения и пультом 18 управления.

Устройство для измерения электрической мощности работает следующим образом.

Датчики 1 и 2 напряжения и тока осуществляют гальваническую развязку, согласование уровней сигналов энергетических цепей и измерительной части устройства, а также непрерывно измеряют мгновенные значения напряжения U. (t) и тока 1-(1). Выходное напряжение датчика 1 напряжения

Us xi (t), пропорциональное измеряемому напряжению (Us xi(t)=a,„U-(t)), и датчика 2 тока U..z(t), пропорциональное измеряемому току (Uavxg(t) = с(:;1.. (1)), поступает на блок 3 умножения аналоговых сигналов, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный мгновенной мощности

P(t) = а,11-(t) а;1-(t), где а„а, — коэффициенты пропорциональности.

Выходной сигнал блока 3 умножения аналоговых сигналов поступает на блок 4 определения знака, который позволяет разделить сигналы на выходе по знаку. Положительная составляющая сигнала с выхода блока 4 определения знака поступает на интегратор 5, осуществляя интегрирование мгновенной мощности Р+ (t) (Р+ (i) = р (i) )

)О) . Отрицательная составляющая сигнала с выхода блока 4 определения знака поступает на интегратор 6, осуществляющий интегрирование мгновенной MollIHocTH P (t) (I (t) = V(t) W0)

Сигнал с выхода датчика 2 тока поступает также на вход блока 7 возведения сигналов в квадрат, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный величине i x(t). Выходное напряжение блока 7

20 возведения сигналов в квадрат поступает на коммутатор 8, который в зависимости от значения управляющих сигналов с выхода блока 4 определения знака подает эти напряжения на один из входов интеграторов 9 и 10 (если р (1) ) О, то выходной сигнал блока 7 поступает на вход интегратора 9; если р (t) (О, то выходной сигнал блока 7 поступает на вход интегратора 10). На выходах интеграторов 9 и 10 формируются сигналы, пропорциональные величинам

1+ 1

I+ — 5 "(t)dt; I =5 -(1)dt где 1+ — интервал времени при p(t)) О;

1 — интервал времени при p(t)(О.

v= v + v, @4= P + = —

Ъ = (v+ а также обменную Woа и реактивную %р энергии согласно выражениям

Ъов = W+

Wp — — л (W+— 1 где W+ = )u (t) i (t) dt; о

Информация в аналоговой форме с интеграторов 5, 6, 9 и 10 поступает через аналого-цифровые преобразователи 11 — 14 в вычислитель 15, который вычисляет активную, обменную и реактивную мощности по формулам

1401394

Формула изобретения

Составитель С. Сафохин

Редактор А. Ворович Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 25|7/44 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

|! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Выходными сигналами вычислителя 5 являются активная мощность р, обменная 5

О.в и реактивная Q мощности, а также активная WA, обменная %.в и реактивная

W энергии.

Блок 16 индикации отображает выходные сигналы P Q,gp WA %об,%,.

Для сопряжения устройства со стандартными интерфейсами измерительных систем в устройство измерения включен блок 17 сопряжения. Для управления работой всего устройства используется пульт 18 управления. !5

Устройство для измерения электрической мощности, содержащее датчики напряжения и тока, выходы которых соединены 20 с входами блока умножения аналоговых сигналов, выход которого подключен к входу блока определения знака, два интегратора, входы которых соединены с выходами блока определения знака, четыре аналогоцифровых преобразователя, входы первого и второго из которых присоединены к выходам первого и второго интеграторов, а выходы аналого-цифровых преобразователей подсоединены к входам вычислителя, который соединен двунаправленной шиной с блоком индикации, блоком сопряжения и пультом управления, первый и второй выходы вычислителя соединены с управляющими входами первого и второго интеграторов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения точности измерения генерирования и потребления обменной и реактивной энергии в системе генератор — потребитель при различной интенсивности преобразования электромагнитной энергии в потребителе в другие виды энергии на протяжении периода работы, в него введены блок возведения сигналов в квадрат, коммутатор,третий и четвертый интеграторы, причем вход блока возведения сигналов в квадрат соединен с выходом датчика тока, а выход с первым входом коммутатора, два других входа которого подсоединены к выходам блока определения знака, выходы коммутатора соединены с входами третьего и четвертого интеграторов, выходы которых подключены к входам третьего и четвертого аналого-цифровых преобразователей, а управляющие входы интеграторов соединены с третьим и четвертым выходами вычислителяя.