Изобретение относится к области электроизмерёнйй в цепях с несинусоидальными токами и напряжениями и может быть использовано для измерения или определения эффективного значения синусоидальных нмпульсномодули{ ованных токов и напряжений в кйочевых преобразовательных стройствах, а также в Ka4iecTBe преобразователей эффективного значения выходной величины JtipH их регулирьва, НИИ. . . . , ,./ /;- ;
Известен, способ определения эфгфективнбго значения напряжения S преббразовательных усггройствах при азовом регулйрбвайии, в сбответCTBIJH с приближеннб(1м стати ес1 м
; вдраженйем -til- -; ;- - ;, - ;; . :--: л ПОСКОЛЬКУ эффективное значение
; изк|бряемогб напряжение npii данном спЬсЬбе огфедеяя тся из приближённой формулы, точность такр.го способа ограничена. Относительно сложна реализация способа измерения,
.большое чйсшо эмпирических коэффи- цнентов, часть из которых является функциями угла регулирования.Кроме того, способ применим только лишь для определення эффективного значе,ния напряженн-я при фазовом регулировании на омическую нагрузку. Фазовое рёгулирбвйние - только лишь один из видов импульсной модуляции. В преобразовательной технике, помимо фазо5 вого регулирования, используется много других видов импульсной модуляции, для которых этот способ не применим. К тому же нагрузка преобразовательных устройств, как правило, не омиР ческая, а активно-индуктивная.
.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ, в. соответствии с которым моду;лйрбваНйё нагфяжёния квадратйруют,
15 интегрируют и из полученного резуль тата извлекают квадратный корень 2. .: .Однако проведение такого квадра. тирования и интегрирования несинусоидального напряжения требует привле20 чения вычислительных мгшмн, т.е.
проведения большого числа громоздких операций, что существенно усложняет известный способ.
Цель изобретения - упрощение, а
25 также расширение функциональных: возможностей путем измерения коэффициента мощности при работе преобразователя на активную нагрузку.
Указанная цель достигается тем,
30 что при способе в соответствии с
йодулиройанное напряжение квадратируют и интегрируют, операВСйй квадратирования и интегрирования выполняют путём вьвделения основной riapMO HKH, определяют косинус угла сдвига между выделенной основной гарivjOHHKOft напряжения и входным напря«ёниём преобразователя, умножают веййЧину угла косинусаI угла сдвига на эффективное значение основной гармоники, полученный результат делят на величину эффективного значения входного напряжения, из определенного таким образом значения извлекают квадратный корень, а результат корня умножают на эффективное значение входного напряжения и измеряют, а также тем, что измеряют значение результата.
Модулированное напряжение на выходе преобразователя может (йлть записано как
(1
)Ф()
1
где U(t) - V,sinujt - напряжение на входе преобразователя
0 - амплитуда напряжения на входе преобразователя;
ф(t) - единичная модулирующая
функция.
Эффективное значение напряжения, выраженного формулой (1), равно
11 2С ,
(tVd
Подставив выражение (1)
в учетом того, что (t.C.-t) чаем
II I , i
j.
где G. -величина входного
напря ёйия в относительных единицах. С другой стороны при разложении модулированногр напряжения в ряд Фурье получаем
яе
A -T fUlU cosnujtdt
(4)
2К h- lult S MUutdt.
Преобразовав выражение (4),
ПО лучим
- 1 йWФ(t)cos п U)t.d-t I
« 1C
(5
77t
I U(O(.-f)
..Ьп-гс
гч
Введем обозначения: А.П приведенный коэффициент
ряда Фурье для п-й гармоники при косинусных членах или степень сдвига п-й гармоники;
Yj iJp,, - приведенный коэффициент ряЕа Фурье для. п-й гармбйййи при Синусоидальных членах или степень регулированияп-й гармоники.
737846
принятых обозначения
ill
t ( M w Mi-di
(6)
-ГС
с учетом того, что UW--jj-- sinuut получаем:
2-4-.
((.OФU)dt
( - )
гч It о
Сравнивая формулы (3) и (7), приходим к окончательному выражению
л- Определить кЬэффициент СГр можно следующим образом.
Действующее значение напряжения первой гармоники в выходном (модулированном) напряжении равно
.,:
(9)
Косинус угла сдвига между входным напряжением и первой гармоникой в модулированном, напряжении равен
сое ч
Но)
Умножив формулу (9) на (10), получим
,--Ud-p
(HI)
На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ.
Она состоит из фильтра 1, выделяющего основную гармонику в модулированном напряжении, фазового детектора 2, блока 3 деления, блока 4 извлечения корня, множительного устройства 5, индикатора 6 эффективного значения измеряемого напряжения, индикатора 7 коэффициента мощности, .при работе преобразователя на активную нагрузку, ключевого преобразователя 8, нагрузки 9 преобразователя.
На выходе фильтра 1 получают напряжение о.с.новной гармоники
..
oi
Полученное напряжен
°с.
поступает на вход фазового детектотора 2, а на второй вход его е поступает Напряжение сети. На выходе фазового детектора 2 получают напряжение, пропорциональное U.j cost., urfp . Полученный сигнал подается на вход блока 3 деления, а на второй вход блока деления поступает напряжение сети. На рыходе блока деления 3 получают величину, пропорциональную Ор , Из полученной величины извлекают квадратный корень в блоке 4. С выхода блока 4 сигнал, пропорциональный Vdp, поступает на вход множительного устройства 5, на второй вход которого подступает напряжение сети. На выходе.множительного устройства 5 получают сигнал, пропорциональный U -U-/dV,, который потом заводят в цепи обратных связей преобразовательных устройспчч или вы
