Автоматический преобразователь активной мощности электрической сети в цифровой код

Автоматический преобразователь активной мощности электрической сети в цифровой код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

@теитио-техяичок@ее бнблиотекд rj=- а

GA КСАИИЕ

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.07.72 (21) 1815071/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл.

Н 03 К !3, 02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иаооретеннй и открытий (43) Опубликовано 05 12.76. Бюллетень ¹ 45 (45) Дата опубликования описания11.05.77 (53) УДК

681.325 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. Н. Лавров

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) 3а явитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 3 ЛЕКТРИЧЕС КОЙ СЕТ И

В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится K измерительной техя кс и может быть использовано в автоматических системах, предназначенных для управления энергосистемами, и в качестве поверочной аппаратуры.

Известен автоматический преобразователь активной мощности электрической сети в цифровой код, содержащий калиброванные резисторы, соединенные с входом преобразователя, аналоговое множительное устройство с частотным выходом, управляющий вход которого соединен с управляющим устройством, а выход — с входом цифрового интегратора, устройства для регистрации и индикации.

Однако известньй преобразователь имеет узкий динамический диапазон преобразования и малую точность вследствие изменения с течением времени характеристик аналоговых узлов, приводящего к появлению погрешности преобразования.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона и повышение точности.

Для этого в преобразователь введены четыре аналоговых ключа, источник калибровочного напряжения, узел для автоматической коррекции и двоично — десятичньй умножитель с подключаемой обратной связью, причем входы аналогового множительного устройства подключены через аналоговые ключи к источнику калиброво пь го напряжения и .<алиорованным резисторам,. а выход -- к входу блока для автоматической коррскго и, выход которого соединен с управляющим устройство".<, входы двоично — десятичного умнож;г еля соединены с выходами цифрового интегратора н управ::- ю щего устройства, а выход — с устройством ля регистрации и индикации.

На ч.".,:теже приведена структурна:.: э: .ктоическая схема преобразователя.

Автоматический преобразовател ь активной мощности электрической сети в цифровой код содержит калиброванные резисторы 1 — 3, подкл.оченные к входу преобразователя, KQTopblA через трансформаторы 4 и 5 связан с контролируемой электрической сетью. Калиброванные резиcTopbI 1 — 3 через аналоговые ключи и 7, а источник калибровочного напряжения 8 через аналоговые ключи 9 и 10 подключены к входам аналогового множительного устройства 11 с частотным выходом. Вход аналогового ключа 6 соединен с одним из входов управляющего устройства 12, несколько выходов которого подключены к управлянчцим входам аналоговых ключей 6, 7, 9, 10 и управляющему входу аналогового множительного устройст538485 ва 11 с частотным выходом, который соединен с одним из входов реверсивного двоичного счетчика 13, составляющего вместе с узлом для переноса 14, двоичным счетчиком 15 и логическим элементом 16 цифровой интегратор 17, и с одним входом логического элемента И 18, составляющего вместе с реверсивными двоичными счетчиками 19 — 21, элементами совпадения 22 — 24 и блоком для переноса 25 узел для автоматической коррекции 26. Остальные входыцифрового интегратора 17 и узла для авто- 1 о матической коррекции 26 подключены к соответствующим выходам управляющего устройства 12. Выходы узла 26 соединены с соответствующими входами управляющего устройства 12, а выход цифрового интегратора 17, которым является выход логического элемента 16, подключен к одному входу логического элемента ИЛИ 27, составляющего вместе с блоком для переноса 28, реверсивным двоично — десятичным счетчиком 29, двоично — десятичным счетчиком 30, логическими элементами И 31 — 35 и логическим элементом ИЛИ 36 двоично — десятичный умножитель 37 с подключаемой обратной связью.

Один из входов блока для переноса 28 является другим входом 38 двоично — десятичного умножителя 37 с подключаемой обратной связью, остальные входы последнего подключены к соответствующим выходам управляющего устройства 12, а его выход, которым является выход логического элемента

ИЛИ 36, подключен к одному входу логического элемента И 39, составляющего вместе с устройствами для регистрации 40 и индикации 41 устройство для регистрации и индикации 42, Остальные входы последнего подключены к соответствующгм выходам управляющего устройства 12.

Автоматический преобразователь активной мощности электрической сети в цифровой код работает следующим образом.

На входы преобразователя поступают входные сигналы U „=U Яе(()6) и 1 „=1 01и(()1+1) а на входы аналогичных ключей 6 и 7 поступают соот- 4р ветственно напряжения

U =„ > U Sin(vtjvU =% I з(п(мт, -Ч) где 3< Rz > Q> сопротивления калиброванных резисторов 1, 2 и 3 соответственно, 45

Весь цикл одного преобразования длится два периода колебаний напряжения в контролируемой электрической сети. В первом периоде аналоговое множительное устройство 11 с частотным выходом под действием управляющего импульса управляюще- 5О

ro устройства 12 генерирует импульсы с частотой следования

g Я%а

Д„Q " "вх вх . о

55 где а, — коэффициент пропорциональности, Uo — опорное напряжение, определяющее частоту следования импульсов на выходе аналогового множительного устройства 11 при отсутствии входных напряжений.

Во втором периоде аналоговое множительное устройство 11 генерирует импульсы с частотой следования

f8= О

Выходной сигнал аналогового множительного устройства 11 интегрируется цифровым интегратором 17, в результате чего состояние реверсивного двоичного счетчика 13 будет соответствовать числу

ТР-< ТР, "Л

11 Ла где Т вЂ” период колебаний напряжения контролируемой электрической сети, P — преобразуемая активная мощность, R$3 Я Я.11

Я

Так как два соседних периода реальной электрической сети могут быть неодинаковы по длительности, то для исключения дополнительной погрешности, которая может возникать вследствие этого, в преобразователе второй цикл измерения формируется равным первому при помощи элементов узла для автоматической коррекции 26.

Конечная цель преобразования заключается в том, чтобы в устройстве 40 получить цифровой код, соответствующий активной мощности контролируемой электрической сети; 4П= Р где К вЂ” код числа, пропорционального произведению коэффициентов трансформации трансформаторов 4 и 5, подаваемый на вход 38 двоично — десятичного умножителя 37 с подключаемой обратной связью.

Коэффициент пропорциональности К выбирают .т таким образом, чтобы при базовой частоте электрической сети, равной 50 Гц, базовое числойа, код которого содержится в реверсивном двоичном счетчике 13 цифрового интегратора 17, точно соответствовало значению Р, т.е. Й „=в :Г Р и, следовательно, при Тб= 20 мсек и

Последнее характеризует присутствие мультипликативной составляющей ошибки, Таким образом, в реальном случае по окончании измерительного цикла состояние реверсивного двоичного счетчика 13 будет соответствовать числу

N=(a -ы)(т +a7(p=a т (I+- — )(11 . jp.

В преобразователе определяется численное значение Ь и и Ь Т ив соответствии с этими значениями корректируется коэффициент К, причем во время коррекции К организуется дискретная обратная связь с выхода двоично — десятичного умножителя 37 (выход логического элемента ИЛИ 36) через логический элемент И 34 на на счетный вход реверсивного цвоично — десятичного счетчика 29. Знак обратной

538485 связи противоположен знаку отклонения. В результате получается коэффициент

Затем при помощи двоично — десятичного умножителя 37 с подключаемой обратной связью число N умножается на коэффициент К; получа- 10 ем в устройстве для регистрации и индикации 42 коц числа йп = KP.

Управляющее устройство 12 имеет программное устройство, позволяющее через определенное число периодов обновлять информацию о мультипликагивной составляющей ошибки, т.е. определять численное значение a aC. Это производится периодически (раз в несколько минут) под воздействием управляющего устройства 12 путем подачи калиб- 2п ровочного напряжения с источника калибровочного напряжения 8 на входы аналогового множительного устройства 11 через аналоговые ключи 9 и 10. Это начинает калибровочный цикл, в результате которого получается калибровочный код, а по нему вычисляют значение Л « .

Фор мула изобретения

Автоматический преобразователь активной мощности электрической сети в цифровой код, содержащий калиброванные резисторы, соединенные с входом преобразователя, аналоговое множительное устройство с частотным выходом, управляющий вход которого соединен с управляющим устройством, а выход — с входом цифрового интегратора, устройства для регистрыщи и индикации, отличающийся тем,что,сцельюрасширения динамического диапазона и повышения точности, в него введены четыре аналоговых ключа, источник калибровочного напряжения, узел для автоматической коррекции и двоично-десятичный умножитель с подключаемой обратной связью,причем входы аналогового множительного устройства подключены через аналоговые клюя к источнику калибровочного напряжения и калиброванным резисторам, а выход — к входу узла для автоматической коррекции, выход которого соединен с управляющим устройством, входы двоично-десятичного умножителя соединены с выходами цифрового интегратора и управляющего устройства, а выход — с устройством для регистрации и индикации.

538485

Составитель Н. Баринова

Те ред М. Ликович

Редактоо A. Зи лысов ский

Корректор Н. Ковал ва

Заказ 5729/33

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 1024 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5