Устройство для зимерения основной частоты в цепях переменного тока Советский патент 1977 года по МПК G01R23/00 

Устройство работает слеиующим образом. При подаче на вход устройства гока х Ж1 ()(2a)i f Ф,)...-е + а,,(ка)Ф„), где ( ii42--- H) -амппи туды (начальные фазы) 1-ой, 2-ой, гармоник: Ш-угловая частота первой гармоники; напряжение на выходе квалфатора 7 равно .:...,), cos 2(cji 14,) + cos2 (26)t + Ф,,) + - + :r «cos2(Kwbtpj7+Q.J, где Ку - коэффициентiпропорциональности;Gj - сумма гармонических состав ляющих, амплитуды каждой из которой оп деляются произведениями амплитуд двух разных гармоник, а частоты - суммой ил разностью частот этих гармоник. При этом напряжение на выходе фильт ра 3 нижних частот, поступающее на пер вый вход блока 5 деления, имеет вид Ujj (Cr + J 2 жм) где К - постоянная величина. & 1ходное напряжение интегратора 8, вход которого подается ток ( см. формулу 1), равно 8 M иfiCos((2a)i4ф,)f С05(ПС01 + Ф„), где Kg - постоянная величина. В этом случае напряжение ра выходе квадратора 9 . ;з5Hfc,.-2) 3wjC062(6Ji + t(7j)+ (2(... + (nwifФJ7 й2, где Q - сумма гармонических составля щих, аналогичная Q-j; 9 ЬСу- постоянные величины, а на вых де ()1льтра 4 нижних частот напряжение имеет вид ). 18), где К - постоянная величина. Блок. 5 осуществляет деление напряжеий tJj на Ujj . Поэтому напряжение на выоде блока 5 деления таково и. к.к :i:,H3.. 3 s i nil тг U5-Su jV.t-iVfl где Kj - постоянный коэф(}нциент. Нарряжение на выходе блока 6 извлеения квадратного корня, являющееся выходым напряжением устройства, равно И +П 4... + П Ji.j ttti JW2 п . «1 jj где К - некоторый постоянный коэффииент. Выходное напряжение пропорционально змеряемой частоте первой гармоники тоа. При несинусоидальном токе наибольшую мплитуду обычно имеет первая гармоника. усть , например, амплитуда второй гарОНИКИ составляет 20% от амплитуды перой гармоники, а амплитуды других высих гармоник малы. Тогда из формулы 8 следует и,,, 1,015 КО). Аналогичные расчеты показывают, что если амплитуда второй гармоники составляет ЗО% и 40%, то соответственно вь,х 1033 kio и,„ 1,055 KW Из последних выражений следует, что при изменении амплитуды высших гармоник в значительных пределах погрешность измерения основной частоты находится в границах 5-6%. Знаменатель выражения (8) можно с малой погрешностью принять равным j . В этом случае из формулы 8 следует ( и„. ... - ,. (А) . bix Ku , ц IT Г Гт жи где - J - 1 коэффициент искажения, Из формулы 9 видно, что если для разных частот коэффициенты искажения отличаются между собой, например, не более чем на 5%, то погрешность измерения основной частоты также лежит в пределах 5%. Формула изобретения Устройство для измерения основной састоты в цепях переменного тока, содержащее

псюледователыю соединениь е датчик тока и двухканальный усилитель-преобразователь, а также последовательно соединенные блок деления и блок извлечения квадратного корня, отличающееся тем, что, с цельр повышения точности измерения, в него дополнительно введены два фильтра нижних частот, выходы которых подключены к входам блока деления , а усилительпреобразователь состоит иэ двух квядраго. ров, связанных входами через-интегратор, причем выходы квадраторов подключены к входам фильтров нижних частот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 344374 кп. Gr О1 R 23/ОО, 24.О8.70.

t1

«/

IF