Устройство для измерения активной мощности Советский патент 1980 года по МПК G01R21/06 

1

Устройство относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения активной мощности, потребляемой нелинейной нагрузкой на переменном токе при мялом коэффициенте мощности (cos(p) последней.

Измерение мощности при низком с высокой точностью представляет значительные трзэдности из-за того, что погрешность возрастает пропорционально tgip.

Известны устройства для определения активной мощности на пербме1шом токе, потребляемой линейной нагрузке, в которых для выделения полезного ситала, связанного с измеряемой мощностью, ваттметр с датчиком Холла снабжен трансформатором, создающим дополнительный сигнал 1 .

Этот метод повь шения чувствительности и точности ваттметра оказьгаается эффективным в том случае, когда сигналы имеют синусоидальную форму.

Известно также устройство для измерения активной мощности на переменном токе, содержащеешунт, выход которого через последовате.чьно соединенные интегратор и сумматор подключен к ваттметру 2.

Это устройство не дает положительного эффекта, если нагрузка является нелинейной. В качестве примера можно указать на определеш{е активной мощности при перемагничивании ферромагнитных образцов, намагничиваемых почти до насыщения. В этом случае при синусоидальной форме кривой напряжения на обмотке сердегника ток имеет искаженную

10 форму и при дополнительном дифференцировании (или интегрировании) сигнала, пропорционального току, нельзя пол чить форму напряжения, близкую к синусоиде. Поэтому суммирова1ше сигналов указанными выше спо15собами оказьюается неэффективным и точность устройства низкая.

Цель изобретения - повынюние точности измерения устройства.

Указанная цель достигается тем, что устрой20ство для измерения активной мощности, содержащее подключенный к токовому в.ходу устройства шунт, выход которого через последовательно соединеш1ые интегратор и сумма3 7 гор подключен к ваттметру, сиа6;кснп /иффереиииа.тором, yci-umrtJiCM, iifiiiuffn г;;по,1, niiiauitчителем и источнпк(;м оиорпцХ; , выход которого; чсре:| n,iiM LUvi(, ()г1«|г-г с гфугим входом уьяЛптп; ;. iri4j ;--;;-;о1; rf,i;),Kнеи с вь хсдом гум аатипп, .ii: iih:-ib H ико/т, устройсчва через ;iM{jii| f:|4;)i ji-M.i iui/uiiiouo: ; к другому пходу coTTMcip;: п ;pe;s yrnjiwvoib к другому входу oii iiH-PBriCjiir, На ФИГ..1 пз1бг.,ажена cTPVKv.vr.r.n ..e.i« „ , -, .., устройства; на фиг. - гтюпы . t в нем. Устройство )Меет токовый вход i и потеп вдальный 2, соедииептлй с дифферстчетагорол 3 Ток нагрузки протекает по птуиту 4, с которым сосдипеп т-5мтогрзтпр 5. иотс-пдалиный вход 2 соедика; гаюло f уи тлуп / ; . 1,оз:ЬфИТдаеИТ ИерЙДЯ ; iAGs-irj.iH; MV:/J;, М:;г,, Сигнал с ньтхо,и;| дисп пиро ii-.i;iv;P e ; ин ОГОП ЯХОД ;лгл«1ИлО -а ;; ,.дгг i;;-;:; ;, i;:r;V.; poro ViOCTyuaiVr .;:; :--;;,1-:.:П ;, (; ;.:::;,:; .i -ii-sH теля 8, Посиедячл сосддиг :.- :.,;.4,,f::.i yw.iiv 6 к uoLiKGJMie I tujjiyviiri. ; uCjimiinoH, Уро11;д ь oi pai.,i4::r,i СЯ ;C S Oiv:OJHb.ij ИСТъ:.:.г;;:;- УЛ:)1 ПНЯ 9, Фориг ;. ;/:-:/:иМлД:1 ;и:м: де -in-v/iv-iyT- ;:, : дг-.-,-:.:-.-:.;:.. Е ка -:;сЬ;, 1: ,У1О.-:.::: j д;. дограф. ,и;д;, ;::д.д:,.) ..i Ltjiv 1 1 на его и:.:.:/.;;;- .;Д;ПОТ:;- I;.;. диффе-)ени,мад,ц:;,1 3 ii с ;.,.;. ОООТгЯ V-.TpO:lC e, ДДО--. npauKim си;усс;дад1.о ги; 2а. точка HMf-eT . в следую че1 -, НаИрЯЛШЦИ :: I.,, - t j ДД 1Д::;-Д;. ЦИатОра 3 C/ hI;4y:n UO v : ;i; l;. 90° (фиг. 2П), :1РД;:Н.„: ::Д.р:..Д.Д iiiyiira 4 и:дот.1 ;;с:,;:.: .:. ПОЧЧИ в тс же . h bi;OjiOU : вых « --- - от заострсдп)до фор.д/ (,па:, 2кь и i y-iirnvi напряжения и„ (tj :i км;;сле ;- ;тсгр :-::д;о 5 имеет почти плосггк; дсдд гт, г), прдчем момени. времени дрохогдииш чсрсг дуль напояженич U , . U . д г i-i-.yon. с -|-;яия ;дtiblX - теля U (фит. 2д) почтд осЕДпдлЮт, Если кодобраи, нагЕряжекно 0 раничснкя с выхода ясточш«-а оиорнсио :1пряжз1иш 9 н отрегулирОБа1ь ко:)ффииаси исредачи уснди reiiA 6 такиг.) образом, что сктдаль IJ. и U, . и лчачительР ; -ларе скомсспопруют друг дру.га, то си-чш.;; да чьолде су- :№;1тсрч T weci гораздо мсиьн1уш амидигуду. чем 13. .R сигнала Uy -трп згом покэздл нн г1мгг,:2е, где 74 ня ЕСп-кядяоспг :)йГ еяспй гзансимость Еипряеи П U.i на ььоод; Oii}i4-psninf;tropa во вреиепи. И,; :у|их г Еидио, что моменты и}и)хо.1 д;;а;-гя через нуль пагтряженкй Up н U фимлрио ijjjiH ro; M. Практически :ло обеше ниас ; (5U;:-6fn-:|« j рвягпивЕюй сосгав)яшщей снг-(. ткяг/шасг-кзго с вьгяодя, глмматора ш вход «ттмкгрз ;q;siM ;p ro на гюрядок, обесил иаяйт cy:sCCTBeifiiO3 сякжешге ногреш . .шкцюстн. Е аечепшш соотношеи ; ,;;я/Г1п- слеа/гаш«ад ппрз о ,, t - маяигссин к::;;л;ср5га ая устройс-гром, оппе -1 ЦУ: 5Ч1 -- коэффициент ГфОТЮрЩГОНа15ЬНОСТИ, дерйод. кодтб;нич ,: ГГ;шього тока. иааря; ;екяе t.y tp:. вул-К,одс дищфгл -ицнатогде - КОЗФФТ5ЦИСНТЫ передачи по суммагора и регулятора вйдряхсдия соответствешю; 7. - 1: остоя {ппд иитегрироватпгя; i Ф-Чг1,,.,Ф q)y;,;-aj«)i д.рео6разонаш1я ограиимтел1ЬК.ТлКу.т,.„, Р-; ii;5i.. (|y.rit)dt (5) , i ci интегрируй (5) по частям с у кт:ом певп, - ичностк функций U,,,,, и Up, находам ,l; ,-г Р .. -..Г.„ I ф-и„,« « : 1) где ., - - гоЕС Harpv3KK: а :, R - conpoTHB.ietffle «лунта. (6) Бнд1го, чтг встм-шка Р пропорциопалып мощности Р 3 I и-г а Т г н-вых-Тккггм образог-з, иоказ1ди2Я проnopipoiiaiiUDis акпшной. мошпостт, аьщеляемой Е гечиисчисп реакпшиой нагоуяке, причем благодаря применению изобретения удается резко снизить неизмеряемую составляюц1ую сигнала, которой определяется низкий cosi/, а результат измерения не зависит от напряжений на выходах усилителя и ограничителя. Формула изобретения Устройство для измерения активной мощности, содержащее подключенный к токовому входу устройства шунт, выход которого через последовательно соединенные интегратор и сум матор подключен к ваттметру, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дифферен76циатором, зсилнгелем, кнцакзтором, огратгчителем и источником опорного напряжения, выход которого через огратдачигель соедннеи с другим входо.м cyTviMaropa, индикатор соединей с выходом сумматора, потенциальный вход устройства через дифференциатор подключен к другому входу ваттметра и через усишггель к другому входу ограшсчителя. Источники информащп, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 387298, кл, G 01 R 21/08, 1971. 2.Заявка Япошш № 48987, кл. 110 F О, 1970, сб. 6(2) К° 137(291), 1974.

а

6

7

В