Устройство для измерения коэффициента мощности цепи в переходном режиме Советский патент 1985 года по МПК G01R21/00 

2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что переключатель полярности сигнала содержит два пороговых блока взаимно обратной полярности, два триггера и управляемый инвертор, вход и выход которого являются входом и выходом переключателя сигнала, причем входы пороговых блоков соединены с входом управляемого инвертора, а выходы - с установочными входами соответствующих триггеров, входы сброса которьпс подключены к входной шине сброса, выход первого триггера .подключен к управляющему входу управляемого инвертора и блокировочному входу второго порогового блока, а выход второго триггера соединен с блокировочным входом первого порогового блока.

1..УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ЦЕПИ В ПЕРЕХОДНОМ РЕЖИМЕ, содер жа1цее датчик тока, два пиковых детектора, выходы которых соединены с входами делительного блока, соединенного выходом с входом ицдикатора, о т л ичающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него введен переключатель полярности сигнала, а пиковые дете1 :торы выполнены с возможностью детектирования сигнала взаимно обратной полярности, причем входы пиковых детекторов соединены с выходом датчика тока через переключатель полярности сигнала. ®

Изобретение относится к испытаниям электрических аппаратов, в частности к измерению коэффициента мощности цепи в переходном режиме.

Испытательная цепь для испытаний электрических аппаратов в режиме короткого замыкания представляет собой последовательное включение источника электрической энергии, индуктивного и активного регулируемых сопротивлений испытуемого аппарата, включающего аппарата и измерительного шунта. Во время опыта испытуемый аппарат предварительно может быть включен. Переходной процесс в испытательной цепи возникает после включения -включающего аппарата. В испытательной цепи протекает ток, содержащий периодическую и апериодическую составляюпще. Максимальное мгновенное значение тока и коэффициент. мощности цепи определяются параметрами источника энергии и сопротивлением испытательной цепи.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства для измерения коэффициента мощности цепи в переходном режиме; на фиг, 2 - зависимость между коэффивдентом удара К, и коэффициентом мощности Cos V; на фиг,3 и 4возможные кривые изменения тока во времени; на фиг, 5 - принципиальная схема переключателя полярности сигнала.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 тока, переключатель 2 полярности сигнала, пиковый детектор 3 положительной полярности, последовательно сое- диненные пиковый детектор 4 отрицательной полярности, делительный блок 5, индикатор 6, Переключатель 2 содержит пороговые блоки 7

и 8, триггеры 9 и 10, управляемый инвертор 11, кнопку 12 Готов-сброс.

Назначение, блока 2 - принимать на бходе перемеиньш сигнал, у которого первый максимум тока либо положительный, либо отрицательный, и обеспечивать на выходе форму сигнала, у которого первый максимум всегда положительный.

Устройство работает следующим

образом.

Перед началом работы обнуляют , пиковые детекторы 3 и 4 и приводят в готовность переключатель 2 полярности сигнала, нажимая кнопку 12

(цепи сброса пиковых детекторов не показаны).

Сигнал, снимаемый с датчика 1 тока, пропорциональный току переходного процесса

,3,-.(.). (1)

где I - максимальное мгновенное значение установившегося тока;

tsLjR - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока пере ходного процессаj У- - начальная фаза тока, поступает на вход переключателя 2. Дпя разных фаз включения ток в цепи может начинаться как в положительную сторону (фиг. 3), так и в отрицательную (фиг. 4). Пусть.первый максимум тока в цепи положительный. В этом случае переключатель .2 вьшолняет функцию повторителя напряжения с коэффициентом передачи +1. Преобразователь 2 при этом работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры 9 и 10 сброшены, по роговые блоки 7 и 8 разблокированы управляемьй инвертор 11 выполняет функции повторителя напряжения. По достижении входным сигналом определенного положительного значения срабатьшает пороговый блок 8. Триггер 10 переходит в единичное состоя ние, блокируя пороговый блок 7 и, ,тем самым, триггер 9. В таком состоя нии переключатель 2 остается до тех пор, пока не будет вновь нажата кнопка 12 Готов-сброс. Если ток начинается в отрицательную сторону, то первым срабатывает пороговый блок 7, переключается три гер 9, блокируя пороговьм блок 8 и переводя управляемый инвертор в режи инвертирования входного сигнала, на выходе переключателя 2 сигнал i- (u)i..V.),-nVie Этот сигнал одновременно поступает на входы запоминающих пиковых детек торов 3 и 4 положительной и отрицательной полярностей соответственно. На выходе пикового детектора 3 вцце ляется и запоминается сигнал, пропорциональньй максимальному мгновен ному положительному значению тока переходного процесса, т.е. ударному току . На выходе пикового детектора 4 отрицательной полярности выделяется и запоминается сигнал, про порциональньй максимальному отрицательному мгновенному значению тока . переходного процесса. Этот сигнал нарастает по мере затухания переход ного процесса и после его полного затухания становится цропорционален величине установившегося тока Im Сигнал, пропорциональньй с выхода пикового детектора 3, и сигнал, пропорциональньй выхода пикового детектора 4, поступают на соответствующие входы делительного блока 5, выходное напряжение которого будет пропорционально или К у .И. Im коэффициент амплитуды или ударньй коэффициент. УГОЛ сдвига по фазе между напряжением источника и периодической составляющей тока переходного процесса i|,p 1 Sin(to t + If-) равен разности начальных фаз V( f и определяется соотношением параметров испытательной цепи V artct - «гссЧ - выражение (1), таким образом, можно представить в виде i I„sin wi(V).,) Для получения максимального значения ударного тока i при проведении испытаний начальную фазу напряжения Vu (момент включения) выбирают такой, чтобы соблюдалось равенство V 90 ( V 0). Включение цепи в заданньй момент времени обеспечивается включающим аппаратом,работой которого управляет при-, бор автоматического управления опытом. .В этом случае ударное значение-, тока 1уд переходного режима при установленных параметрах цепи R и L будет наибольшим. Из (4) видно, что ударное.значение тока iv наступает в момент времени, когда . моментов времени t из вьфаже(4) можНИН (1) с учетом выражения но получить s,-n(ыi,,-).s,, (71 или ; .(.А. ct(/ + . . (8) Таким образом, для момента максимального удара между коэффициентом удара Кч/ и коэффициентом мощности Cos Ч имеется-однозначная зависимость, показанная на фиг. 2. Шкала индикатора 6 может быть проградуирввана в значениях Cos V в . соответствии с выражением (8).