Устройство для измерения активной мощности однофазного переменного тока

Устройство для измерения активной мощности однофазного переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВНДЙТИЛЬСТВУ (6f) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено, 07. 12.77(21) 2551159/18-21 с присоединением заявки №(23) ПриоритетI

Опубликовано 05.02.793юллетень М 5

Союз Советских

Социалиетических

Республик

<11646266

Ь

2 (51) M. Кл.

Я 01 2 21/0G

Гощдарстеениый комитет

СССР оо делам изооретений и открытий (53) УДК 621.317..382/384 (088. 8) Дата опубликования описания 10.02.79 (72) Авторы изобретения В. Н. Зуев, В. В. Пермяков, А. A. Пастухов и В. Е. Окатов

Пермский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ,ОННОФАЗНОРЭ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, может быть использовано при реализации статических преобразователей мощности переменного тока в постоянное напряжение.

Известны устройства для измерения активной мощности однофазного переменного тока, выполненные на основе эффекта.Холла и связанные с первиЧными датчиками тока и напряжения.

Недостаток известных устройств заключается в невозможности получения высокого уровня выходного напряжения, а также в наличии больших пульсаций, Известно также устройство для измерения активной мощности однофазного переменного тока, содержащее выпрямители, включенные через измерительные трансформаторы на сумму и разность тока и напряжения, емкостные фильтры и квадраторы, подключенные к выхоцам соответствующих выпрямителей, транзисторные каскацы с резисторной коллекторной нагрузкой, включенные по схеме с общим эмиттером.

Недостаток этого устройства связан с возникновением автоколебаний на его выходе при наличий значительного изменения параметров на входе. Кроме того, ему присуща существенная инерционность при небольших изменениях входных сигналов.

Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия измерительного устройства.

Для цостижения поставленной цели в устройство цля измерения активной мощности однофазного переменного тока, содержащее выпрямители, включенные через измерительные трансформаторы на сумму и разность тока и напряжения, емкостные фильтры и квадра оры, подклю- . ченные к выходам соответствующих вы« прямителей, транзисторныекаскацы с резисторной коллекторной нагрузкой, включенные по схеме с общим эмиттером; введены цополнительнйе циоды, причем одна пара диодов установлена в цепях разряда конденсаторов, а другая парав эмиттерных цепях транзисторов, база

646266 каждого транзистора подключена к общей точке одного из конденсаторов и соответствующего диода, . а его нагрузочный резистор -. к точке. соединения другого конденсатора с соответствукипим выпрямителем.

На чертеже представлена нриндипи-альная электрическая схема устройства.

Устройство содержит трансформаторы тока 1 и напряжения 2, выпрямите- 0 ли 3, 4, емкостные фильтры с конденсаторами 5, 6, транзисторные каскады е транзисторами 7, 3 и нагрузочными, резисторами 9, 10, диоды 4.1-14, квадраторы 15, 18. На схеме показаны так- 5 же конденсаторы 17, 18, обеспечивающие сглаживание пульсаций на входе транзисторных каскадов.

Работает устройство следующим образом.. 20

Сумма и разность напряжений с трансформаторов тока 1 и напряжения 2 подаются на мостовые выпрямители 3, 4 соответственно. Выпрямленные напряжения сглаживаются конденсаторами 5, 6 и подводятся к квадраторам 15, 16, с которых снимается сигнал, пропорциональный активной мощности.

При изменении, например повышении, контролируемой мощности, сумма напряжений с измерительных трансформаторов растет,, а разность уменьшается. Конденсатор 5 быстро заряжается через малое выходное сопротивление выпрямителя 3, базо-эмиттерный переход транзистора 7 и диод 12. При этом транзистор 7 большую частЬ полупериода оказывается открытым зарядным током конденсатора 5 и через резистор 9 с малой постоянной времени разряжает конденсатор 6. Разрядный ток конденсатора 6 протекает по диоду 12 и создает нелинейную отрицательную обратную связь по току, препятствующую возникновению автоколебаний на выходе устройства.

Величина отрицательной обратной связи зависит от тока заряда конденсатора

5. Вначале, при большом токе заряда, прямое сопротивление диода 12 вследствие нелинейной вольт-амперной харак50 теристики мало, поэтому-мала и величина обратной связи. Этим обеспечивается эффективный (быстрый) разряд крнденса тора 6. Йо мере уменьшения тока заряда конденсатора g, прямое сопротивление диода 12 возрастает,., в связи с чем величина отрицательной обратноф связи повышается. Указанное обстоятельство устраняет колебательность процесса или перерегулирование при подходе K установившемуся значению выпрямленного напряжения, Диод 14 играет аналогичную роль, когда контролируемая мощность умень-шается и происходят заряд конденсатора

6 и разряд конденсатора 5.

Диоды 11, 13 обеспечивают замыка. ние цепей для разряда конденсаторов

5, 6. Вместе с тем, как вицио из схе-.мы, они не способствуют шунтирующему воздействию на входы транзисторнйх каскадов

Предложенное устройство обладает повышенным быстродействием при отсут-ствии автоколебаний и перерегулирования.

Формула изобретения

Устройство для измерения активной мощности однофазного переменного тока, содержшцее выпрямителя, включенные через измерителыые трансформаторы на сумму и разность тока и нанряжеиия, емкостные фильтры и квадраторы, подключенные к выходам соответствующих выпрямителей, транзисторные каскады с резисторной коллекториой нагрузкой, включенные по схеме с общим змиттером, о т л и ч а ю m е е с я тем, . что, с целью повышения надежности и быстродействия, в него введены дополнительные диоды, причем одна пара диодов установлена в цепях разряда конденсаторов, а другая пара - в эмиттерных цепях транзисторов, база каждого транзистора подключена к общей точке од ного из конденсаторов и соответствуюmего диода, а его нагрузочный резисторк точке соединения другого конденсатора с соответствующим выпрямителем.

646266

Составитель Л. Морозов

Редактор B. Федотов ТехредЛ. Алферова Корректор С. щек ар

Заказ 105/35 . Тираж 698: Подписное

БНИИПИ,Государствеян то комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035,Москва, .Ж 35,. Раушская наб., a, 4/5

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