Преобразователь активной мощности в напряжение постоянного тока

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может найти применение при построении быстродействующих преобразователей автоматизированных систем управления энергообъектами. Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение частотного диапазона. Цель достигается введением в устройство второго ключа 6, второго интегратора 5, множительно-делительного блока 1, источника 7 опорного напряжения, дифференцирующий цепи 9 и схемы 10 задержки. Формирователь 8, ключ 6, интегратор 5 формируют в первом такте напряжение, подаваемое на вход делителя множительно-делительного блока 1, которое во втором такте нормирует сигнал мгновенной мощности, интегрируемый интегратором 2. Длительность каждого такта составляет половину периода основной частоты измеряемой сети. При этом время всего преобразования равно периоду сети. Устройство обладает высокой точностью в широком диапазоне входных токов и напряжений, поскольку множительно-делительный блок 1 работает в линейном режиме. Устройство также содержит ключ 3, блок 4 памяти. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1597757. А 1 (19) (И) (53)5 rV 01 R 21/00 с 1"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4625820/24-21 (22) ?6.12.88 (46) 07. 10.90. Бюл. Р 37

1 (72) А.И.Абрамов, Е.P). Горбова и О.И.Чайковский (53) 621.317.38 (088.8) (56) Кизилов В.У,, Максимов В.М., Смилянский И.И. Измерительные преобразователи активной мощности энергообъектов. — Харьков: "Вища школа", 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 1023345, кл. Г 01 R 21/00, 1981. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНОЙ ИОН!НОСТИ В НАПРЯжЕИИЕ ППСТОЯИНПГО ТОКА (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может найти применение при построении быстродействующих преобразователей автоматизированных систем управления энергообъектами. Пелью изобретения является повьыение быстродействия и расширение частотного диапазона. J(em достигает- ся введением в устройство второго ключа 6, второго интегратора 5, множи- тельно-делительного блока 1, источника 7 опорного напряжения, дифференцирующий цепи 9 и схемы 10 задержки.

Формирователь 8, ключ 6, интегратор

5 формируют в первом такте напряжение, подаваемое на вход делителя множительно-делительного блока 1, которое во втором такте нормирует сигнал м-но,венной мощности, интегриру:.мый интегратором 2. Ллите ьность ка",äîãî такта с оставляет половину периода ос нонной частоты измеряемой сети. При этом время всего преобразования равно период-у сети, Устройство обладает высокой

E точностью в широком диапазоне входных токов и напряжений, поскольку множительно-делительный блок 1 работает в линейном режиме. Устройство также содержит ключ 3, блок 4 памяти.

2 ил.

1597757

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении быстродействующих преобразователей автоматизированных систем управления энер5 гообъектами.

Цель изобретения - повьппение быстродействия и расширение частотного диапазона. t0

На фиг; 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы его блоков.

В

Преобразователь содержит множитель-15 но-делительный блок 1, на первый и вто рой входи которого подаются входные сигналы U,(t) и U7(t), пропорциональные входному току и напряжению. Выход множительно-делительного блока 1 под- 20 ключен к входу первого интегратора 2, выход которого связан с информационным входом первого ключа 3, выход которого соединен с входом блока 4.памяти, выход которого является выходом пре- 5 образователя. Вход делителя множительно-делительного блока 1 через второй интегратор 5 соединен с выходом второго ключа 6, информационный вход которого связан с выходом источника

7 опорного напряжения, управление ключами 3 и 6, а также первым 2 и вторым 5 интеграторами осуществляет° Ся от формирователя 8, причем выход формирователя 8 соединен с управляющими входами второго интегратора 5 и

35 ключа 3 через дифференцирующую цепочку 9, с управляющим входом интегратора 2 — через схему 10 задержки, с управляющим входом второго ключа 6— непосредственно. Вход формирователя

8 соединен с одним из входов множительно-делительного блока 1. Формирователь 8 вырабатает импульсы, длительность которых равна требуемому времени усреднения, т.G ° полупериоду . или периоду частоты входных сигналов.

Преобразователь работает в два такта. В первом такте ключ 6 и ключ интегратора 2 замкнуты, а ключ 3 и ключ интегратора 5 разомкнуты. Формирователь 8 формирует сигнал логической единицы, длительность которого равна полупериоду входного сигнала, ес55 ли он симметричен (фиг. 2а). Опорное напряжение Uz с выхода источника 7 опорного напряжения через ключ

6 проходит на интегратор 5 и интегрируется за время, равное половине периода, т.е. Т/2 (фиг. 2г). На выходе интегратора 5 напряжение в конце полупериода равно

Входные сигналы U„(t) и U (t) помощью множительно-делительного блока 1 перемножаются и делятся на постоянное напряжение. Выходное напряжение множительно-делительного блока

1 поступает на вход интегратора 2 и интегрируется в течение интервала времени, равного полупериоду входного сигнала (фиг. 2б), На выходе интегратора 2 в конце такта напряжение равно:

ТI7

1 P(t) dt и

I .1 о 4

Вых т 7 оп

1 С P(t) dt 2ьч

= —.-1 — — — — — -„— — $ r(e)ae =

TUo, TU

2 л

7 т 2 л ь7 Ь4

P(t)dt = — -- P

Я V Т/2 nÄ U акт 1 а о о где Г, - постоянная времени интегратора 2.

С приходом сигнала логической единицы с выхода формирователя 8 ключ

6.замыкается и вновь начинается hop мирование сигнала. В этот момент из положительного перепада выходного сигнала формирователя 8 посредством дифференцирующей цепочки 9 формируется короткий полояятельный импульс (фиг. 2в), замыкающий на эть время т/2

1 с т

U = Udt= — -U о ль j î 2п о

2 О 2 где U — опорное напряженке источника 7 опорного напряжения; ль — постоянная времени интегратора 5.

Во втором такте работы в момент появления сигнала логического нуля с выхода формирователя 8 ключ 6 размыкается, а ключ интегратора 2 размыкается несколько позже — на время задержки схемы 10. При этом ключ 3 и ключ интегратора 5 остаются разомкнутыми, так как они не реагируют на отрицательный импульс дифференцирующей цепочки 9, после которого на выходе цепочки 9 опять появляется уровень логического нуля (фиг. 2в). !

15977 S7

5 ключ 3 и ключ интегратора 5 для установки начальных условий интегрирования выходного напряжения источни- ° ка 7 опорного напряжения. При этом выходное напряжение Пя,„ интегратора

2 запоминается в блоке 4 памяти, ко- ° торое передается на его выход и сохраняется на нем на протяжении последуюшуих двух тактов работы схемы (фиг. 2ж).

Положительный импульс с выхода формирователя 8 поступает через схему 10 задержки на управляющий вход интегратора 2, замыкая ключ последнего, причем устанавливаются нулевые условия интегрирования интегратора 2.

Если входные сигналы несимметричны, то длительность первого и второго тактов интегрирования равны периоду 20 измерения входных сигналов, т.е. время преобразования преобразователя в этом .случае равно двум периодам входного сигнала, Поскольку в предлагаемом устрой- 25 стве время интегрирования и интервал ! усреднения задается равным полупериоду или периоду входных сигналов формирователем 8, то преобразователь обеспечивает расширение частотного диапазона входных. сигналов без ухудшения точности.

Блок 4 памяти необходим для того, чтобы на входе схемы не было провалов напряжения, т.е., чтобы выходное напряжение было непрерывным аналогом преобразующей мощности. Управление на включение блока 4 памяти поступает с выхода ключа 3, т.е. инАормация в блоке 4 памяти обновляется каждый

40 раз по окончании процесса интегрирования выходного напряжения множительно-делительного блока 1 (фиг.2ж). !

Таким образом,. из диаграмм (фиг.2) видно, что время преобразования пред- лагаемого преобразователя не превыша1 ет одного периода изменения входных симметричных сигналов. Кроме того, предлагаемый преобразователь обладает расширенным частотным диапазоном входных сигналов вследствие применения подстройки времени интегрирования и усреднения под период входных сигналов.

Формула изобретения

Преобразователь активной мощности в напряжение постоянного тока, содержащий формирователь мгновенной мощности, первый и второй входы которого соединены с входами преобразователя, а выход подключен к входу первого интегратора, выход которого через первый ключ соединен с входом блока памяти, выход которого является выходом преобразователя, Аормирователь, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения частотного диапазона, Аормирователь мгновенной мощности выполнен в виде множительно-делительного блока, вход делителя которого через введенные последовательно соединенные второй интегратор и второй ключ подключены к выходу источника опорного напряжения, формирователь своим входом соединен с одним из входов формирователя мгновенной мощности, а выходом — с управляющим входом второго ключа, через дкААеренцирующую цепь — с управляющими входами второго интегратора и первого ключа, а через схему задержки — с управляющим входом первого интегратора, 1597757 . Составитель С.Хромов

Редактор Н.Яцола Техред M.Дидык Корректор .Т..Màëåö

Заказ 3050 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101