Измерительный преобразователь мгновенного значения мощности

Измерительный преобразователь мгновенного значения мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

°,(;артс:. 1- с А

ОПИ С ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< л752181

К АВТОРСКОЯАУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 100778 (21) 2639534/18-21 (51.}PA с присоединением заявки Но (23) Приоритет

G 01 R 21/06

Опубликовано 30.0780. бюллетень Йо 28

Дата опубликования описания 300780 (53} УДК 621 317 .784(088.8) (72) Автор изобретения

Л.A. Богуславский (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МГНОВЕННОГО

ЗНАЧЕНИЯ МОЩНОСТИ ЗО6лртлиыа nvunr vrcr к и мовиСоюз Советских

Социалистических

Республик

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий г пи гс чнач нил unrnunr ти а . гпг—

752181 импульсного модулятора, каждая из двух полуобмоток -.ðàíñôîðìàòîðà тока подсоединена к цепи, состоящей иэ последонательно соединенных делителя напряжения,.аналогового ключа, амплитудного модулятора, а выходы амплитудных модуляторов подключены к фильтру низких частот, выход которого через переключатель соединен со входом масштабного усилителя; первичная обмотка дополнительного трансформатора тока, включенная после.довательно с первичной обмоткой трансформатора тока, а вторичная со входом порогового устройства, выход которого подключен к управляющим входам аналоговых ключей и переключателю, На чертеже представлена принципиальная схема измерительного преобразователя мгновенного значения мощности, используемого в трехфазной цепи.

Преобразователь содержит генератор 1 линейно нарастающего напряжения, а в каждой фазе измерения трансформатор 2 напряжения, подключенный к широтно-импульсным модуляторам 3,4; трансформатор 5 тока, подключенный к делителям 6,7 напря>кения, выход которых через аналоговые ключи 8,9, амплитудные модуляторы 10, 11 подключены к операционным входам фильтра 12 низкой частоты, выход которого через пере-, ключатель 13 коэффициентов усиления масштабного усилителя подсоединен к масштабному усилителю 14, дополнительный трансформатор 15 тока, соединенное с ним пороговое устройство 16, выход которого подключен к управляющим входам аналоговых ключей и переключателя коэффициентов.

Измерительный преобразователь работает следующим образом.

Ток и напряжение контролируемой цепи подаются на трансформаторы

2,5,15 тока и напряжения. С генератора 1 на входы модуляторов 3,4 подаются униполярные импульсы пилообразной формы с постоянной амплитудой U и частотой

В модуляторах 3,4 происходит сравнение опорного сигнала со входным напряжением 0„ и преобразование последнего в последовательность прямоугольных иМпульсов постоянной частоты fo . Эта последовательность характеризуется коэффициентом модуляции, который пропорционален длительности импульсов. В преобразователе используется широтно-импульсная модуляция первого рода с модуляцией среза импульса, т.е. момент среза импульса определяется величиной модулирующего напряжения.

"и() П ср(1

Онь х.ср,. U

На ныходе фильтра 12 в зависимости от его частотных характеристик из ИШИМ последовательности ныделяется сигнал, пропорциональный либо мгновенной мощности, либо среднему значению.

Для точного измерения мощности в условиях больших токов в преобразователь введены элементы автоматического изменения масштаба измеряемых величин. При возникновении в контролируемой цепи короткого замыкания и превЫшении измеряемого тока некоторой установленной величины, по сигналу от трансформатора 15 тока срабатывает порогоное устройство 16, выходной сигнал которого управляет аналоговыми ключами 8,9 и переключателем 13. При этом аналоговый ключ

8(9) подсоединяет к операционному входу амплитудного модулятора 10(11) выход нижнего плеча делителя 6(7) напряжения, а переключатель 13 устанавливает соответстнующее значение К>, масштабного усилителя 14.

Применение измерительного преобразователя мгновенного значения мощности позволяет осуществлять вычисление управляющих воздействий не только в доаварийном режиме, но и в момент возникновения аварии, с учетом повышения токов коротких замыканий большой кратности, при этом точность измерения в доаварийном режиме составляет 0,5%, а в аварий65 ном — 1-1,5%.

Длительность к-ro импульса равна

По(С )

Ф„= — - г ) к o о где t = nТ,> +

5 Тс, — период напряжения опорной частоты.

Частота импульсов модулятора намного превышает частоту изменения входных сигналов с целью воэможности измерения мгновенного значения мощности.

Преобразованный в трансформаторе

5 ток в пропорциональное значение напряжения поступает в модуляторы

10,11, н которых иэ кривой, пропорциональной току U;(t), вырезаются импульсы длительностью t„ = f(Оц(t))> которые образуют результирующую амплитудно-широтно-модулированную последовательность импульсов (ЗИМ).

_#_ Среднее за к-ый период trIHN значение напряжения на выходе амплитудного модулятора пропорционально произведению длительности импульса с„ и среднего за длительность импульса напряжения, пропорционального входному току U;(c).

752181

Формула изобретения

Измерительный преобразователь мгновенного значения мощности, содержащий генератор линейно нарастающего напряжения, к выходу которого подключены два широтно-импульсных модулятора, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих амплитудных модуляторов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей за счет измерения мощности в момент аварии контролируемой цепи, в него введены трансформатор напряжения и трансформатор тока, имеющие нулевые средние выводы вторичных обмоток, делители напряжения, аналоговые ключи, фильтр низкой частоты, масштабный усилитель, переключатель, дополнительный трансформатор тока, пороговое устройство, причем вторичная обмотка трансформатора напряжения подключена ко входам широтно-импульсного модулятора, каждая из двух полуобмоток трансформатора тока подсоединена к цепи, состоящей из последовательно соединенных делителя напряжения, аналогового ключа, амплитудного модулятора, а выходы амплитудных модуляторов подключены к фильтру низких частот, выход которого через переключатель соединен со входом масштабного усилителя, первичная обмотка дополнительного трансформатора тока, включенная последовательно с первичной обмоткой трансформатора тока, а вторичная— со входом порогового устройства, выход которого подключен к управляющим входам аналоговых ключей и переключателю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 516965, кл. G 01 R 21/06, 22.08.74.

20 2. Кирьянов В.П. и др. Преобразование интегральных характеристик периодических напряжений во временной интервал. — "Автометрия", 1969, Р 2, с. 26.