Способ измерения коэффициента мощности и устройство для его осуществления

ЕЛЬСТВУ ный институт и др. Основы фаия", 1976, с.56. Р 49-16664,110 Е 1, 24.04,74 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП.(РЫТИЙ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИД(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТАМОЩНОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1, Способ измерения коэффициента мощности, основанный на преобразовании входных сигналов тока инапряжения в сигнал, пропорциональный мгновенной мощности, и измерениипостоянной составляющей этого сигнала, по которой судят о величине коэффициента мощности, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышениточности, выделяют амплитудное значение переменной составляющей сигнала, пропорционального мгновенной мощности, сравнивают его с опорным напряжением и регулируют с помощью этойразницы амплитуды сигнала, пропорционального мгновенной мощности.2. Устройство для осуществленияспособа по п. 1, содержащее блок умножения, блок разделения постояннойи яеременной составляющих, к выходукоторого подключен индикатор, источник опорного напряжения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в него введенырегулятор уровня сигнала, пиковый детектор, блок сравнения, блок управления регулятором уровня сигнала,причем выход блока умножения черезпоследовательно соединенные регулятор 3уровня сигнала, блок разделения постоянной и переменной составляющих,пиковый детектор, блок сравнения, кдругому входу которого подключен ис ьточник опорного напряжения, подключен к блоку управления регуляторомуровня сигнала, выход которого подключен к другому входу регуляторауровня сигнала,Изобретение относится к электро- измеритеЛьной технике и может быть использовано для измерения коэффициента мощности в широком диапазоне частот.Известен способ определениякоэффициента мощности по отношению активной мощности к полной мощности электрической цепи 1 ).Недостаток способа - низкая точность.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ измерения коэффициента мощности, основанный на преобразовании входных сигналов тока и напряжения в сигнал, 15 пропорциональный мгновенной мощности, выделении постоянной и переменной составляющих мгновенного значения и коэффициента мощности по отношению постоянной составляющей к 2 О переменной. 1 О Устройство, реализующее данныйспособ, содержит блок умножения, квыходу которого подключены фильтрыпостоянной и переменной составляющих, выходы которых подключены к блоку деления ( 2 .Указанные способ и устройство характеризуются достаточной точностью,обусловленной колебаниями тока и напряжения контролируемой сети.Цель изобретения - повышение точности.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу измерения коэффициентд. мощности, основанному напреобразовании входных сигналов токаи напряжения в сигнал, пропорциональный мгновенной мощности, и измерениипостоянной составляющей этого сигна Ола, по которой судят о величине коэффициента мощности, выделяют амплитудное значение переменной составляющей сигнала, пропорционального мгновенной мощности, сравнивают его сопорным напряжением и регулируют спомощью этой разницы амплитуды сигнала, пропорционального мгновенноймощности,Поставленна. цель достигается также и тем, что в устройство для осуществления способа измерения коэффициента мощности, содержащее блок умножения,. блок разделения постояннойи переменной составляющих, к выходукоторого подключен индикатор, источник опорного напряжения, введенырегулятор уровня сигнала, пиковый детектор, блок сравнения, блок управления регулятором уровня сигнала, причем выход блока уровня через после Одовательно соединеные регулятор уровня сигнала, блок разделения постоянной и переменной составляющих, пиковый детектор, блок сравнения, кдругому входу которого подключен источник опорного напряжения, подключен к блоку управления регулято" ром уровня сигнала, выход которого подключен к другому входу регулятора уровня сигналаСущность способа заключается в следующем.Мгновенная мощность цепи переменного тока определяется выражениемР:-(О 3 О 0 БУ-О ЗП,СОЬ(2 и 1-ЧЦ),1где - О 3 соз Ч - постоянная состав 2 дляющая мгновенноймощности;1- ОП,З,соз(2 оМ-Ч - переменная составляющая мгновеннойощнот;О 3 - произведение амплитудных значений напряжения и тока соответственно;созе - коэффициент мощности,Постоянная составляющая сигнала,пропорционального мгновенной мощности, зависит от колебаний амплитудных значений напряжения (О ) и токаИп,) и от изменений коэффициента мощности (соз Ч). В то же время амплитудные значения переменной составля 1ющей (- О 3 ) зависят только от колебаний напряжения и тока контролируемой цепи, но не зависят от изменений соз Ч .Если поддерживать произведениеО 3, постоянным, то постоянная составляющая будет изменяться прямопропорционально изменениям коэффициента мощности. Амплитудное значениепеременной составляющей используетсякак рабочий сигнал в системе стабилизации этого произведения. На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ измерения коэффициента мощности.Устройство содержит блок 1 умножения, регулятор 2 уровня сигнала, блок 3 разделения постоянной и переменной составляющих, к выходу которого подключен измерительный индикатор 4, пиковый детектор 5, блок 6 сравнения, источник 7 опорного напряжения, блок 8 управления регулятором уровня сигнала, причем выход блока 1 умножения через последовательно соединенные регулятор 2 уровня сигнала, блок 3 разделения постоянной и переменной составляющих, пиковый детектор 5, блок 6 сравнения, к другому входу которого подключен источник 7 опорного напряжения, подключен к блоку 8 управления регулятором уровня сигнала, выход котороЬе т ва твш етаавтвваЛевавтвевттевевтеатеввеЗаказ 2331/5 б Тираж 708 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д, 4/5 т тв шш ееш аава твае вфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го подключен к другому входу регулятора 2 уровня сигнала.Устройство работает следующим об. разом;Сигналы, пропорциональные,напряев жению и току электрической цепи, подаются на блок 1 умножения, напряжение на выходе которого пропорционально мгновенной мощности, Это напряжение поступает в регулятор 2, где осуществляется регулирование его уровня.с целью подцержания его постоянным при колебаниях напряжения или тока в контролируемой цепи.В блоке 3 происходит разделение сигнала на постояннуюи переменную 15 составляющие. Постоянная составляющая представляет собой аналоговое напряжение, пропорциональное созеи подается на измерительный индикатор 4, регистрирующий значения коэф р фнциента мощности. Переменная составляющая с выхода блока 3 подается на пиковый детектор 5, с выхода которого сигнал, пропорциональный амплитудным значениямпеременной составляющей; поступает на блок б сравнения,В тот же блок вводится опорное напряжение (Обп) с выхода источника 7опорного напряженияПри отсутствииколебаний напряжения тока в контролируемой сети относительно их номинального значения напряжение на выходе блока б отсутствует. При коле-:баниях напряжения и тока. на выходеблока б появляется сигнал рассогласования соответствующего знакаАБО), поступающий на блок 8 управления регулятором. Блок 8 управления, воздействуя на регулятор 2, из-,меняет вводимое в измерительную схемнапряжение таким образом, что поддерживается постоянство произведенияОщЭп а следовательно, напряжение,пропорциональное постоянной составляющей, будет изменяться только приизменениях коэффициента мощности.