Устройство для измерения реактивной мощности Советский патент 1991 года по МПК G01R21/06 

Ё

Изобретение относится к технике измерений электрических параметров цепи переменного тока и может быть использовано для контроля текущего значения реактивной мощности. Цель изобретения - упрощение устройства - достигается за счет реализации наболев простых блоках, та к их,как перемножители 1 и ,, диоды 1 и 5, амплитудные детекторы 6 и 7, блоки 8 и 9 выборки-хранения, фэзоинеертор 10, блок 11 управления и корнеизвлекающий блок 13 1 ил.

14

Оч

ю

00 О

S

Изобретение относится к технике измерений электрических параметров цепи переменного тока и может быть использовано для контроля текущего значения реактивной мощности.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На чертеже представлено устройство для измерения реактивной мощности.

Устройство содержит первый блок 1 ум- ножения с входами 2 и 3 тока и напряжения, диоды 4 и 5, амплитудные детекторы 6 и 7, блоки 8 и 9 выборки-хранения, фазоинвер- тор 10, блок 11 управления, блок 12 умножения, корнеизвлекающий блок 13 и выход 14.

Выход блока 1 умножения соединен с анодом диода 4 и катодом диода 5, катод диода 4 соединен с входом амплитудного детектора 6, анод диода 5 соединен с входом амплитудного детектора 7.

Выходы амплитудных детекторов б и 7 соединены с входами блоков 8 и 9 выборки- хранения соответственно.

Выход блока 8 выборки-хранения непосредственно, а выход блока 9 вы- борки-хранения - через фазойнвертор 10 подключены к входам блока 12 умножения, выход которого через корнеизвлекающий блок 13 подключен к выходу 14 устройства.

Вход блока 11 управления подключен к входу 2. Третий выход блока 11 управления подключен к объединенным входам Сброс амплитудных детекторов 6 и 7 и блоков 8 и 9 выборки-хранения, второй выход блока 11 управления подключен к входам Чтение блоков 8 и 9 выборки-хранения. Первый выход блока 11 управления подключен к входам Запись блоков 8 и 9 выборки-хранения.

Устройство работает следующим образом.

На выходы 2 и 3 устройства поступают сигналы, пропорциональные текущим значениям тока и напряжения. На выходе блока 1 умножения формируется сигнал u(t)i(t):

и (t) Um sin wt;(1)

l(t) lmsin(yt-y);(2)

u(t)l(t)Um Im SlnOMSin(ftJt-p) ,(3)

где u(t),l(t), Um.lm - мгновенные и амплитудные значения напряжения и тока; а) - круговая частота; р- сдвиг фазы.

После взятия производной от обеих частей равенства (3) получим положительную Ат4 и отрицательную Ат амплитуды произведения:

Am Um Im COS2 ;

Am Um Ir

s«n2f

2I

Произведение Q значения Am и инвертированного значения - Am равно

Q2 - Am ( Im COS2 | | . (6)

После извлечения корня квадратного из левой и правой частей соотношения (6) получим

. p 1 sin 2 o Um lm sln

(7)

что соответствует величине реактивной мощности цепи.

Положительная и отрицательная полуволны мгновенной мощности разделяются диодами 4 и 5, а амплитудные значения в течение полупериода частоты исследуемого напряжения формируются на выходах амплитудных детекторов 6 и 7. По сигналам с первого выхода блока 11 управления происходит запись амплитудных значений в блоки 8 и 9 выборки-хранения. По сигналам с второго выхода блока 11 управления происходит чтение содержимого блоков 8 и 9 выборки-хранения, а по сигналу с третьего выхода блока 11 управления происходит сброс амплитуды детекторов 6 и 7 и блоков 8 и 9 выборки-хранения в нулевое состояние.

Содержимое блока 8 (положительная полуволна Am ) непосредственно, а содержимое блока 9 (отрицательная полуволна Am) - через фазоинвертор 10 поступают на входы блока 12 умножения.

Сигнал с выхода блока 12 через корнеизвлекающий блок 13 поступает на выход 14 устройства и равен согласно соотношению (7) величине реактивной мощности Q иссле- дуемой цепи.

Формула изобретения Устройство для измерения реактивной мощности, содержащее перемножитель, выходы которого являются входами устройства, два амплитудных детектора, второй перемножитель, выход которого подключен к корнеизвлекающему блоку, отличающееся тем, что, с целью упрощения, в него введены два блока выборки-хранения, фаэо- инвертор, два диода и блок управления, вход которого подключен к токовому входу первого перемножителя, первый выход блока управления подключен к входам записи блоков выборки-хранения, второй выход - к

5 16280046

входам чтения блоков выборки-хранения,хранения подключен к первому входу

третий выход - к входам сброса амплитуд-второго перемножителя, второй вход коных детекторов и блоков выборки-хране-торого через фазоинвертор, второй блок

ния, выход первого перемножителявыборки-хранения и второй амплитудный

подключен к аноду первого и катоду второго5 детектор подключен к аноду второго диода,

диода, анод которого через первый ампли-а выход корнеиэвлекающего блока является

тудный детектор и первый блок выборки-выходом устройства.