Способ измерения реактивной мощности и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИ ХРЕСПУБЛИК 51)5 0 01 К 21/06 ГОСУД АРС ТВЕН НЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТТНРЫТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ление перме и усреднение тервале врем ти произведен роизведения в ци, ограниченномодом через нульимер, тока (напр стороны пере сигнала, нап 1, тения),через(тауго. стороны переходо ругго сигнала напряжен К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОц -НОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано в измерительных преобразователях реактивной мощности синусоидальных сигналов. Способ вкличаетизмерение мгновенных значений напряжения и тока, их перемножение, выде 2 ка). Такой выбор интервала усреднения значительно упрощает способ и повышает точность измерения реактивной энергии, поскольку исключает операции, связанные с определением периода измеряемых сигцалов. В устройстве, реализующем способ, интервал усреднения формирует блок 7 управления ключом 5, который содержит два формирователя 8, 9 и логический блок О, Формирователи 8, 9 формируют на своих выходах высокие уровни тогда, когда входные сигналы положительны, а логический блок 10 замыкает клич 5 тогда,.когда оба сигнала на его входе высокие. Такимобразом выбирается интервал усреднения, Изобретение дает возможность проводить измерения реактивной мощности в широком диапазоне частот в однофазных., а также в трехфазцых сетях, при ;имметричной ц несимметричной системах напряжений и токов. 11 ри этом асим- Я метрия трехфаэной системы и изменение частоты сети це вносят погрешности в процесс измерении. 2 с, и 1 з,п, ф-лы, 2 ил.(Фиг. 1 а);1 вдп Яй входной сигналтока (фиг. 1 б,выделяют переменную составляищуиЬЛмсов (2 0 с +(фиг. 1 в), эатем усредняит выделеннуи переменнуюсоставляющую с момента перехода черезнуль, например, тока контролируемойцепи в течение времени С, равного35т,е. преобразование происхоТ2 Ядит по закону 40 1 Т 7450 Тогда пределы интегрирования: Тр ф 55 ЙЯ ( --- ) 22 ю - 2 Ч),Т Ц2 й Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано в автоматике и .энергетике,например, для реализации измерительных преобразователей реактивной мощности синусоидальных сигналовЦель изобретения - упрощение и повышение точности измерения,На фиг. 1 показаны временные диаграммы, поясняющие способ измерения реактивной мощности; на фиг, 2 - блоксхема устройства, реализующего способ,Сущность изобретения эакличается в 15следующем.Иэ сигнала мгновенной мощности) Б 1 П Ц -- Б 1 П у Если знак угла ( положителен, тоформируемый постоянный уровень напряжения имеет отрицательнуи полярность,а если угол Ч отрицателен - положительнуи,Интервал й может быть просто сформирован и без информации о величинахЧ)и Я Для этого необходимо начатьинтервал усреднения в момент перехода одного входного сигнала через нульв одном направлении до момента перехода через нуль другого входного сигнала в противоположном направлении, например с момента перехода сигнала тока через нуль от минуса к плису доближайшего следующего момента перехода сигнала напряжения через нуль отплюса к минусу. Усреднение сформированных импульсов (заштрихованные участки косинусоиды на фиг. в) дает искомый результат.Устройство, реалиэуищее способ(фиг, 2), содержит множительный блок1, первый фильтр 2 нижних частот, инвертор 3, сумматор 4, клич 5, второйфильтр 6 нижних частот, блок 1 управления ключом, состоящий иэ первого 8и второго 9 Формирователей, логического блока 10, причем входы множительного блока 1 соединены с входнымишинами, а выход подключен к входу пер.вого фильтра 2 нижних частот, выходкоторого соединен с первой выходнойниной, вход первого фильтра 2 нижнихчастот соединен с первым входом сумматора 4, а выход - с входом инвертора Э, выход которого соединен с вторым входом сумматора 4, выход которого соединен с сигнальным входом клича 5, выход которого соединен с входом второго фильтра 6 нижних частот,выход которого соединен с второй вы к)дц шцц), входы о 1)миров, т,Р)ц 9 ")е,цц цн с с)ответс твующимц нх)дными шинами вых)ды - г нхс дами л)- гичкокс) блока 1 О, вьгход которогс) со едицец с уцр,)н.я)осчил входом к.попс 5.Устройство работает следу)оил образом,При подач цд входные шины сцгндлов, ирсорииональцых соответствеццс)мгновенным значениям ток; ц напряженияв контролируемой сети, нд выходе множительного блока 1 появляется сигцдл,пропорциональный мгновенной мощности.Этот сигнал поступает нд фильтр 2 цижних частот. На выходе фильтра 2 сигнал пропорционален значению активнойо)мощностисоя у в контролируемойсети.Выходной сигнал фильтра 2 нижних частот инвертируется инвертором 3 и подается ца второй вход сумматора 4, на первый вход которого поступает сигнал, пропорциональный мгновенной мощ -1ности с выхода множительного блока 1, На выходе сумматора 4 сигнал пропорционален переменной составляющей 11 т. - соя (2 С 2 С +(4 мгновенной мощно 2сти. Одновременно с подачей сигналов, пропорциональных мгновенным значениям тока и напряжения, начинают работать формирователи 8 и 9 блока 7 управления ключом, кбторые цз положительных полуволн входных сигналов формируют прямоугольные импульсы высокого потенциала (фиг. 1 д,е), фронты выходных сигналов формирователей 9 и 8 анализирует логический блок 10Последний на выходе формирует прямоугольный си;. - нал высокого потенциала (фиг. 1 ж) ца соответствующих интервалах времени, например (ь - Т), в течение которых ключ 5 пропускает сигнал, пропорциональный переменной составляющей 1 Х-= -соя (2 Яс + с) произведения мгно 2венных значений тока и напряжения в контролируемой сети с выхода сумматора 4 ца вход фильтра 6 нижних частот (заштрихованные отрезки косинусоиды, Фиг, 1 в).Выходной сигнал фильтра 6 нижнихчастот (фиг. 1 г) пропорционален значении реактивной мощности. указанньй сигнал подается на вторую выходную нину, Нд перву) выхс)днук шину устройства поступает сигнал с выхода фильт 6) 1)О ьр; 2 ц)сцих чт)т ирои)рци)цдл цы;)ктцвцой и реактивной мощности,Изс)бретение дает возможность пров)дить и )мерецця реактивной мощностив широком диапазоне частот в одцофазцых, а также в трехфдзных сетях, присимметричной и несимметричной системах напряжений и токов, При этом дсимметрия трехфазцой системы напряженийи токов ц изменение частоты в сетине вносят погрешности в процесс измеренин форм ула20 из обре тения 45 них частот соединен с первым выходомустройства и входом ицвертора, выходко то ро го подклич ен к в то рому входусумматора, соединенного выходом с сигнальным входом клича, выход которогоподключен к входу второго фильтра нижних частот, выход которого являетсявторым выходом устройства, блок управления первым входом соединен с первойвходной шиной, а выходом - с входомуправления ключа, о т л и ч а и щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности, второй вход олока управле -ния ключом доно;пите)п.цо одкличен квторой входной шине,1, Способ измерения реактивной мощности, вклича)а 1 ий перемножение мгновенных значений тока и напряжения,выделение переменной составляющей про изведения и усреднение ее с моментаперехода через нуль одного из входныхсигналов тока (напряжения) в течениеинтервала времени, о т л и ч а ищ и й с я тем, что, с целью упроще- ЗО ния, интервал времени, в течение которого производится усреднение, заканчивают в момент ближай)его переходачерез нуль другого сигнала напряженя(тока).2, Устройство для измерения реактинной мощности, содержащее множительный блок, первый фильтр нижних частотУицвертор, сумматор, ключ, второйфильтр нижних частот и блок управле О ния ключом, причем входы множительного блока соединены с входными нинами,а выход подключен к входу первогофильтра нижних частот и первому входусумматора, выход первого фильтра ни)1567990 Ра( е) оставитель С. Хромовехред М.Ходанич Корректор Т. Па вск т Тираж 54 Заказ 1320 дписно сударственного комитета по изобретениям и открытиям прн 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гага,10 3. Устройство по и, 2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управления ключом содержит логический блок и два формирователя, вход первого из которых соединен с первым входом блока управления ключом, а вход второго формирователя соединенс вторым входом блока управления ключом, выходы формирователей соединеныс соответствующими входами логического блока, выход. которого соединен свыходом блока управления ключом.