Устройство для измерения электрических параметров в цепях переменного тока Советский патент 1980 года по МПК G01R21/06 

Изобретение относится к технике электрическик измерений и может быть использовано для измерения напряжений, токов, активной, реактивной и полной мощности, а также в цепях синусоидалького тока.

Известно устройство для измерения активной мощности, содержащее трансформаторы напряжения и тока, умножитель мгновенных значений напряжения и тока, фильтр низких частот, необходимый для выделения постоянной составляющей (среднего значения за период) в выходном сигнале умножителя, аналого-цифровой преобразователь i iОдним из недостатков указанного устройства является наличие фильтра низких частот, который существенно снижает быстродействие устройства.

Другим его недостатком является функциональная ограниченность, которая проявляется в измерении только актив- НОЙ мощности.

Известно устройство для измерения активной и реактивной мощности, содержащее трансформаторы напряжения и тока, экстрематор,-два ключа, два аналоговых запоминающие устройства и множительное устройство, причем выходы трансформаторов напряжения и тока соединены соответственно с информационными входами первого ключа и входом экстрематора и с информационным входом вто10рого ключа, управляющие входы ключей и их выходы соединены соответственно с выходом экстрематора и со входами первого и второго аналоговых запоминающих устройств, выходы которых соединены

15 со входами множительного устройства 2...

Данный аналог является быстродействующим устройством {измерения можно

20 производить по каждому периоду входного синусоидального сигнала), но и он обладает ограниченными функциональными возможностями. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Это достигается за счет того, что в устройство содержащее трансформаторы напряжения и тока, экстрематор, два клю ча, два аналоговых запоминающих устройства и множительное устройство, выходы трансформаторов напряжения и тока сое- динены соответственно с информационным .входом первого ключа и входом экстрема тора и с информационным входом второго ключа, управляющие входы ключей и их выходы соединены соответственно с выходом экстрематора и со входами пер- . вого и второго аналоговых запоминающих устройств, выходы которых соединены со входами множительного устройства, введены нуль-орган,дополнительные экстрематор, два ключа, два аналоговых запоминающих устройства, два множительных и одно делительное устройства, причем входы и выходы дополнительного экстрематора и нуль-органа соединены соответственно с выходами трансформаторов тока и напряжения и с управляющими входами первого и второго дополнительных ключей, информационные входы и выходы которых соединены соответственно с выходом трансформатора тока, и со входами первого и второго дополнительных аналоговых запоминающих устройств, входы делимого и делителя делительного устройства соединены соответ ственно с выходами вторго и первого дополнительного аналоговых запоминающих устройств, первые входы первого и второго дополнительных множительных устройств соединены с выходом первого аналогового запоминающего устройства, а их вторые входы - с выходами первого и второго дополнительных аналоговых заноминающих устройств. Изобретение иллюстрируется чертежом на котором приведена функциональная сх ма устройства. Устройство для измерения активной мощности содержит трансформаторы напряжения 1 и тока 2, экстрематор 3 и . дополнительный экстрематор 4, нульорган 5, первый 6 и второй 7 ключи, первый 8 и второй 9 дополнительные . ключи, первое 1О и второе 11 аналоговые запоминаюшие устройства (АЗУ), первое 12 и второе 13 дополнительные АЗУ, множительное 14 и целительное 1 устройства, а также дополнительные ммо- жительные устройства 10, 17. Устройство работает следующим зом. Выходные сигналы экстрематоров 3, 4, возникающие в моменты прохождешш выходными напряжениями трансформаторов напряжения 1 и тока 2 амплитудных значений, поступают на управляющие входы ключей 6, 7, 8, открывая их и, тем самым, пропуская с информационных входов этих ключей на входы АЗУ 10, 11, 12 напряжение, пропорциональное соответственно амплитуде фазного напряжения и m произведению амплитуды фазного тока D гг на коэффициент мощности 0064 J где Ц - угол сдвига фаз между фазным напряжением и током, и амплитуде фазного тока Др . Выходной сигнал нуль-органа 5, возникающий в момент прохождения выходным напряжением трансформатора напряжения 1 нулевого значения, поступает на управляющий вход ключа 9, открывая его и, тем самым, пропуская с его информационного входа на вход АЗУ 13 напряжение, пропорциональное произведению амплитуды фазного тока Эрр, на sm Ч . Напряжения с АЗУ 1О, 11, пропорциональные и , поступают на входы множительного устройства 14, на выходе которого присутствует напряжение,пропорциональное активной мощности фазы и выражаемое формулой -У( где Кр - коэффициент пропорциональности; из - действующие значения фазного напряжения и тока. Напряжения с АЗУ 11, i2 nponopiiKOнальные df coftifl и ,поступают соответственно на входы делимого и делителя делительного устройства 15, в результате чего на его выходе присутствует напряжение, пропорциональное коэффициенту мощности со&Ч . Напряжение с АЗУ Ю пропорциональное и fn, поступает на первые входы множительных устройств 16, 17, на вторые входы которых поступают напряжения с АЗУ 12, 13,пропорциональные соответственно и При этом на выходах множительных устройств 16, 17 присутствуют напряжения пропорциональные соответственно псшной S и реактивной Ц мощности фазы: .a.uo; Q. , где К и К Q - коэффициенты пропорцио нальности. Напряжения с АЗУ 10, 12 позволяют производить измерения действующих значений фазного напряжения и тока, величи ны которых пропорциональны их амплитуд ным значениям: U-0,707U и ,7073пх Устройство для измерения активной, реактивной и полной мощностей в трехфазных цепях, работающих в несимметри ном режиме, должно состоять из двух или трех, в зависимости от схемы трехфазной сети, однофазных схем, работающих на общую нагрузку. Формула изобретения Устройство для измерения электрических параметров в цепях переменного тока, содержащее трансформаторы напряжения и тока, экстрематор, два ключа, два аналоговых запоминающих устройства и множительное устройство, выходы трансформаторов напряжения и тока соединены соответственно с информационным входом первого ключа и входом экстрема тора, и с информационным входом второго ключа, управляющие входы ключей и их выходы соединены соответственно с выходом экстрематора и со входами пер- 16 вого и второго аналоговых запоминающих устройств, выходы которых соединены со входами множительного устройства, отличающееся тем, что, с целью мсширения его функциональных возможностей, в него введены нуль-орган, дополнительные экстрематор, два ключа, два аналоговых запоминающих устройства, два множительных и одно целительное устройство, причем входы и выходы дополнительного экстрематора и нуль-органа соединены соответственно с выходами трансформаторов тока и напряжения, и с управляющими входами первого и второго дополнительных ключей, информационные входы и выходы которых соединены соответственно с выходом трансформатора тока и со входами первого и второго дополнительных аналоговых запоминающих устройств, входы долимого и делителя делительного устройства соединены соответственно с выходами второго и первого дополнительного аналоговых запоминающих устройств, первые входы пер- вого и второго дополнительных множительных устройств соединены с выходом первого аналогового запоминающего устройства, а их вторые входы соединены с выходами первого и второго дополнительных аналоговых запоминающих устройств. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США № 3875508, 324 142. 1973. 2. Патент США № 4056774, 324 142, 1976.

Чф

Ю

S