Устройство для измерения основной частоты в цепях переменного тока Советский патент 1979 года по МПК G01R23/00 

ia . Sin(o + ср,) + fm, Sin X X(,)-i-/«, + cp,) + . . . , i, r /„ Sin(, - 120)+/, -8ш(5ш/+ср5+120°)+/,п, Sin X Х(7ш/+Ф,-120°)+..., + i + i20°) + + /«.sm(5to + Ps-120°) + + Л„,8ш(,+ 120°)+..., где /m - действующее значение; G) - круговая частота; Ф - сдвиг фаз. Причем эти токи связаны известными соотношениями (где t - время). i i(t- иг, /„(+|), 3« / j У Напряжения на выходе квадраторов 5, 7 и 9 пропорциональны квадратам соответствующих фазных токов, а напряжение на выходе сумматора 14 имеет следующий вид: . + i| + a s|-x X К/.. + я. + /, + ...) + GJ, (2) где 5 - постоянный коэффициент; GI - сумма гармонических составляющих, амплитуды каждой из которых определяются произведениями амплитуд двух разных гармоник, а частоты - суммой или разностью частот этих гармоник. Напряжение на выходе фильтра нижних частот 16 таково: ,(/L. + f«. + l + ---), (3) где /(т - постоянный коэффициент. Выходные напряжения интеграторов 11, 12 и 13, на вход которых поступают сигналы соответствующих фазных токов (1), равны: Ll, Г/„,,со8(,р,)+ L (5co + 9s) + + -% COS (7ш 4-,)+... и,, K,i,dt - Щ/,п, cos(«)+cp, L 120°) + -%cos(5.. + + 120°)4- I (4) + - cos (7wt + cp, - 120°)... + j , f/,, K,i,di Г/,„, cos (ш + i + + 120°) + - cos (5со + т, - 120°) + cos(7o. + cp,+ 120)-f..., где /Co - постоянный коэффициент. В этом случае напряжения на выходе квадраторов 6, 8 и 10 пропорциональны квадратам напряжений t/js, f/is и t/js соответственно, а выходное напряжение сумматора 15 следующее: . в + ( + (hdi) r -i-/Ce 4 + A + | + ...)-fG.,(5) где Кб и Кб - постоянные коэффициенты; Gg - сумма гармонических составляющих, аналогичная GI. Выходное напряжение фильтра 17 нижних частот таково: a /2 , m, + -- + ... где /Cs - постоянный коэффициент. В блоке деления 18 осуществляется деление напряжений (У на t/s. Поэтому напряжение на выходе блока деления 18 имеет следующий вид: 4 + .± + -... (7) и Kt где Кэ - постоянный коэффициент. Выходное напряжение блока 19 извлечения квадратного корня, которое является выходным напряжением всего устройства, равно: rZ , fi , г . , /V + . + m, + f/аых АГс I//2 /2 , , tr ГV+ 5, + p + где К, - постоянный коэффициент. Как видно из выражения 8, выходное напряжение пропорционально измеряемой основной частоте со. Выходной сигнал не зависит от абсолютных значений амплитуд гармонических составляющих сигналов. Это является важным положительным качеством предложенного устройства в тех случаях, когда амплитуды токов при изменении частот также могут изменяться. Погрешность измерения определяется отощениями амплитуд высших гармоник к первой. Формула изобретения Устройство для измерения основной чатоты в цепях переменного тока по авт. св. 566194, отличающееся тем, что, с елью повышения быстродействия при изерении в многофазных цепях переменного ока в него введены .V дополнительных вухканальных усилителей-преобразоватеей и два сумматора, причем входы дополительных двухканальных усилителей-преобразователей соединены с датчиком токов, выходы всех двухканальных усилителейпреобразователей подключены ко входам

упомянутых сумматоров, выходы которых соединены со входами фильтров нижних частот.