Способ измерения действующего значения напряжения Советский патент 1989 года по МПК G01R19/02 

QO

СО

05

j .выборки мгновенных значений фазных напряжений U,; , U,,; и U,; фиксируют N раз в соответствующих цепях в i-й момент времени, i 1,2,3,...,N. Причем первую выборку осуществляют в момент перехода через нуль напряжения в одной фазе. Затем значение

каждой вые)орки (J

11

и

2i

И и

з

умножают на соответствующий коэффициен 2: и s 3i полученные значения суммируют и определяют действующее значение трехфазного напряжения Ua из соотношения, приведенного в тексте описания, ил., 1 табл.

Изобретение относится к области электротехники и позволяет повысить быстродействие измерения в трехфазной цепи. Устройство, реализующее способ, содержит блоки 1...3 измерения мгновенных значений напряжения, блок 4 синхронизации, генератор 5 масштабирующих напряжений, блоки 6...8 масштабирования, сумматор 9 и , усреднитель 10. Согласно способу одновременно по всем трем фазам с интервалом между выборками fit T/3N

t

Изобретение отнрсится к электротехническим средствам, позволяющим измерять действующее значение напряжения в трехфазных цепях.

Цель изобретения - повышение быстродействия измерения в трехфазной цепи.

Способ измерения действующего значения напряжения в трехфазной це- пи, заключающийся в том, что выборки мгновенных значений фазных напряжений , , фиксируют по всем трем фазам одновременно N раз с интервалом At t, - t; T/3Nj где Т - период измеряемого напряжения, а t - момент i-ro измерения выборок U,; J , и,; , а i l,2,3,.i,,W, причем первую выборку фиксируют в момент перехода че рез нуль напряжения одной из фаз,затем умножают каждую выборку напряжений , Uj; и из; на соответствующие коэффициенты с ,;, и s , sinut;, sin(Qti - 2W3),

ei,; sin(tot; + 2T/3), где W - частота измеряемого напряжения и суммируют полученные значения в соответствии с соотнощением

Up; oi,; и,; +oi2.. + oi-,,- U,;

где Up; - мгновенное значение результирующего напряжения в момент измерения, усредняют мгновенные значения результирующих напряжений Up; от всех N измерений и определяют действующее значение Uq. трехфазного

напряжения по формуле

и .„ 1,5-47

.. V

где и

р.ср

N

- среднее по

5 0 5

0

5

0

всем измерениям значение результирующего напряжения.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ измерения действующего значения напряжения в трехфазных цепях.

Устройство содержит блоки 1 - 3 измерения мгновенных значений напряжения, блок 4 синхронизации, генератор 5 масщтабирующих напряжений,

блоки 6-8 масштабирования, сумматор 9, усреднитель 10, входные зажимы 11 - 13 и выходной зажим 14, причем входной зажим 11 соединен с первым входами блока измерения мгновенных значений напряжения, первым входом генератора 5 масштабирующих напряжений и входом блока 4 синхронизации, который первым выходом соединен с синхронизирующими входами сумматора 9 и усреднителя 10, выход которого соединен с выходным зажимом 14 устройства, входной зажим 12 соединен с первым входом блока 2 измерения мгновенных значений напряжения, входной зажим 13 соединен с первым входом блока 3 измерения мгновенных значений напряжения, второй выход блока 4 синхронизации соединен с вторыми входами генератора 5 масш- табирую1цих напряжений и блоков I - 3 измерения мгновенных значений напряжения, выходы которых соединены с первыми входами блоков 6-8 масщта- бирования соответственно, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора 5 масштабирующих напряжений, выходы блоков 6-8 соединены с соответствующими входами сумматора 9, выход которого соединен с входом усреднителя 10.

14

Устройство рлботает следующим образ пм.

В момент перехода через нуль напряжения фазы соединенной с вход- ным зажимом 11 блок 4 синхронизации запускается и на его выходе появляются импульсы, следуюпте друг за другом с интервалом ut t;, t; T/2N, причем t, соответствует мо- менту перехода через нуль указанного напряжения,

FeHepafop 5 масштабирующего напряжения вырабатывает напряжения, пропорциональные коэффициентам .масш- табирования

. sinut;, sin((i3t,- - 27/3) и od,; sin(wt; + 21Г/3).

Блоки 1 - 3 формируют выборки мгновенных значений по сигналам блока 4 синхронизации и результаты измерений поступают на входы соответствующих блоков масштабирования, на другие входы которых поступают напряжения с соответствующих выходов генератора 5 масштабирующих напряжений, в сумматоре 9 рсув(ествпяется суммирование результатов измерений, подвергнутых масштабированию, а усреднитель 10 выполняет вычисление среднего значения и деления на соот- ветствуюпдай коэффициент в соответствии с формулой

.Z:(U,;.oi,i + и,;.:. и„. «;,;)

и 1,1

.-S-lz

На основании этого способа в случае си метричных цепей с неискажен- ной формой сигнала достаточно однократного измерения, т.е. N 1,

В случае искаженной формы трехфазного напряжения число измерений N является величиной, зависящей от искажений, и в каждом конкретном случае должно определяться в зависимости от требуемой точности измерений.

Для правильного выбора числа измерений N необходимо задаться допусти- мой точностью измерений |f доп и предварительно знать спектральный состав измеряемого напряжения, В большинстве случаев достаточно знать номера К высших гармоник напряжения, при этом вычисляют максимальную ошибку

16

измерения для выбранного числа измерений N по соотношению

V, -V о « zi(li - (,1

(jWOkC

. inn%.

и,

(О

где - действующее значение К-й гармоники, К 3N,, а 1 1,2,3,,,

В случае, если у„„, д , необходимо выбрать большее число измерений N., ,.

В таблице приведены данные, показывающие взаимосвязь числа измерений N, интервалы между измерениями fit (в градусах) и номером К высшей гармоники, влияние которой исключается на результат измерения (отмечено знаком +), Фор мула изобретени

Способ измерения действующего значения напряжения, заключающийся в том, что многократно в течение периода фиксируют выборки мгновенных значений напряжений и определяют действующее значение напряжения по расчетной зависимости, отлич ающи й- с я тем, что, с целью повьш1ения быстродействия измерения для трехфазной цепи, выборки мгновенных значений фазных напряжений U,; , и фиксируют N раз одновременно по всем трем фазам с интервалом между выборками at - . T/3N, где 11,; , Uj; , Uj; - выборки мгновенных значений напряжений в соответствующих цепях в i-й момент времени; i 1,2,3,,,,, N; Т - период измеряемого напряжения, причем первую выборку осущест- апяют в момент перехода через нуль напряжения одной из фаз, значение каждой из выборок , IIj; и 11,; умножают на соответствующий коэффициен oi,; , si полученные значения суммируют и определяют действующее значение трехфазного напряжения Цл по ..соотношению Up.cp

т;г47

Z:(U,; ot,; + U2, Ujj-eii;)

Uj.

гпр ТТ 1

где Up.,p - oi,; sinot; ; odj; sin(G3t; - 2T/3); л,; sinCat; + 21Г-/3);

G3 - частота измеряемого напряжения.

2

3

4

5

6

+

4- 4+ .

+ 44- 44- 44- 4- 444- 4- 4- 4