Патент ссср 319148

 

ОПИСАНИЕ 3I9l48

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соитз Соеетскиз

Социалистическиз

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

МПК G Olr 21/06

Заявлено 26.IX.1968 (№ 1272385/24-7)

Приоритет 21.XI.1967, № 347436, Испания

Комитет по полам изобретений и атком ий

Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень № 32 пои Сосете Ыиннстроз

СССР

Ъ ДК 621.317.785 (088.8) Дата опубликования описания 18.1.1972

Лвтор изобретения и заявитель

Иностранец

Карлос Романиллос Лопес (Испания) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ

Известны устройства для измерения электрической мощности, потребляемой двумя фазами и фазами и нейтралью, содержащие двойной однофазный трехпроводный измерительный прибор (две фазы и нейтраль1. Однако такие устройства сложны по своей конструкции.

С целью упрощения предлагаемое устройство содержит однофазный индукционный амперметр с катушкой напряжения, подключенной между контролируемыми фазами, и двумя токовыми катушками с одинаковым числом витков и трансформатор с замкнутым сердечником, двумя первичными обмотками, изолированными одна от другой, и вторичной обмоткой. Одна из первичных обмоток трансформатора соединена последовательно с первой фазой контролируемой сети, другая последовательно со второй фазой сети и одной из токовых обмоток амперметра, а вторичная обмотка соединена через переменное сопротивление со второй токовой катушкой амперметра.

Первичные обмотки трансформатора могут быть выполнены с равным числом витков и намотаны таким образом, что суммарный магнитный поток от ампервитков обмоток, включенных в две фазы, равен нулю, а угол сдвига фаз между токами первичной и вторичной обмоток трансформатора равен 30 .

Для регулирования угла сдвига фаз трансформатор может иметь дополнительную обмотку пз нескольких витков,. соединенную накоротко через регулируемое сопротивление.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема описываемого устройства; па фиг. 2 и 3 — векторные диаграммы, поясняющие работу устройства.

10 На замкнутый сердечник 1 трансформатора надета катушка 2, образующая первичную обмотку с определенным количеством витков и расположенная последовательно с фазой А.

Через катушку 2 протекает ток потребления

15 этой фазы. На сердечнике трансформатора находится также катушка 8, действующая как первичная обмотка и изолированная от катушки 2. Катушка 8 соединена последовательно с фазой В и имеет одинаковое с катушкой 2

20 количество витков. Через нее протекает ток потребления фазы В. Кроме того, сердечник

1 имеет низковольтную катушку 4 в качестве вторичной обмотки трансформатора с определенным количеством витков, соединенную че25 рез короткозамкнутый контур с дополнительной катушкой 5 амперметра, имеющей то же самое количество витков, что и катушка 6 потребления тока, и расположенной на электромагните 7 однофазного измерительного при30 бора.

Катушка 8 сердечника трансформатора изолирована от катушек 2 — 4 и соединена накоротко через сопротивление 9, которое может изменяться при помощи элемента 10.

11оследовательно с катушками 4 и 5 включено аналогичное сопротивление 11, которое может изменяться при помощи движка 12.

Катушка 8 первичной обмотки включена последовательно с фазой В и с катушкой 6 потребления тока электромагнита 7. Катушка

iD напряжения однофазного измерительного прибора двумя фазами находится на сердечнике 14 и присоединена к фазам А и В. йейтраль не соединена с электрической схемой прибора. 1 оковые катушки 2 и 8, образующие первичную обмотку трансформатора, имеют одинаковое количество витков и расположены в магнитном отношении таким образом, что, когда измеряют потребление мо.цности между фазами A и В по току, проходящему в противоположном направлении через обе катушки, магнитное поле равно нулю и во вторичной обмотке 4 не наводится тока. Однофазный измеритель регистрирует потребление расходованной энергии при помощи токовой катушки 6.

11отребление мощности между фазой В и нейтралью О определяют следующим образом, На фиг. 2 показаны значения напряжений и токов, соответствующие фазам А и В и сдвинутые на 120 по фазе, и аналогично— значения напряжений U> и Uz между фазами и нейтралью. Суммарное напряжение

U — Uä — — y3U сдвинуто по фазе на 30 по отношению к напряжению U . Так как ток I> для Созпгг — — 1, то ток потребления находится в фазе с напряжением U, но сдвинут на 30 по фазе по отношению к напряжению P 3U.

Ток Iг, соответствующий фазе А, при прохождении через катушку 2 первичной обмотки создает магнитное поле в сердечнике 1 трансформатора, во вторичной обмотке 4 которого, соединенной с дополнительной катушкой 5, надетой на электромагнит 7 однофазного измерительного прибора, течет индуктированный ток низкого напряжения, определяемый числом витков, сопротивлением и импеданцем. Он сдвинут на 30 по фазе по отношению к току I> потребления фазы А и paIg вен i> —— уз

Ток i находится в фазе с суммарным напряжением ф Зг1. При протекании через катушки 5 и 6 ток i не является активным. Измерительный прибор регистрирует следующие величины потребления при различных значениях косинуса: при cos 0 3 U. i, cos 0 ==V3 у -==U I уз

319148 при cos 30" ф З.U.i, cos30 =

=ф 3 U — — — =UI,05

1 3 2 при cos 60 y3 U i, соз60 =

= ф 3 U -,- — =U (,— 086

1 3 2 при cos 90 y3 U.i,.cos 90 =

=V3 U - = 0=0, ) 3

10 что соответствует реальным значениям потребления.

При потреблении тока, проходящего через фазу В и нейтраль О, потребляемую мощность определяют следующим образом. 1 ок 12 представляет собой ток потребления

20 при Соьпг=1, который протекает через фазу

b, следуя через катушку д первичной обмотки индукционного амперметра и, в свою очередь, катушку 6 электромагнита 7 однофазного прибора. Когда ток 1 находится в фазе с

25 напряжением U>, ток г2, индуцированный в катушке 4 вторичной обмотки, сдвинут по фазе 30 по отношению к напряжению U> и, следовательно, на 60" по отношению к напряжению y3U (см. фиг. 3). Измерительный прибор регистрирует алгебраическую сумму электромагнитного эффекта катушки 6 и тока г, в катушке 5, создаваемого индукционным амперметром.

Потребление энергии при различных значениях косинуса: при.cos0 y 3 U I, cos30 — ф"3.U i, cos60 =

2 1 3 2

40 при cos 30 )ГЗ U I,. cos 60 — ф 3 U i, X у cos 90 = 173 U I, — — 0 = 0 86 U I, 2

45 при cos 60 ф 3 U 1, cos90 +y3 U 1, Х вЂ” I, 1

X cos 60 = 0+ 17 3 U — = — = 0,5 U I, У3 2 при cos 90 — y3 U I, cos 60 + 3 U i, X

1 — I

X cos 30 = — y3 U. I, — + y3 U — Х

ХУ =О.

5S

Когда токи потребления находятся одновременно между фазами А и В и нейтралью, то измерительный прибор обобщает сумму этих токов.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения электрической мощности, потребляемой двумя фазами и фазами и нейтралью, отличающееся тем, что, с

65 целью упрощения, оно содержит однофазный

319148 Риг. /

-. A

V V =00

9иг. 7

>р Vg=,1 V Риг,,7

Составитель И. Днепровская

Техред Л. Богданова

Редактор А. Пейсоченко

Корректоры: Т. Китаева и Н. Шевченко

Заказ 3753i6 Изд. № 1477 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 индукционный амперметр с катушкой напряжения, подключенной между контролируемыми фазами, и двумя токовыми катушками с одинаковым числом витков и трансформатор с замкнутым сердечником, двумя первичными обмотками, изолированными одна от другой, и вторичной обмоткой, причем одна из первичных обмоток соединена последовательно с первой фазой контролируемой сети, другая— последовательно со второй фазой сети и одной из токовых обмоток амперметра, а вторичная обмотка соединена через переменное сопротивление со второй токовой катушкой амперметра.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первичные обмотки трансформатора выполнены с равным числом витков и намотаны таким образом, что суммарный магнитный поток от ампервитков обмоток, включенных в две фазы, равен нулю, а угол сдвига фаз между токами первичной и вторичной обмоток трансформатора равен ЗО .

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся

10 тем, что, с целью регулирования угла сдвига фаз, трансформатор имеет дополнительную обмотку из нескольких витков, соединенную накоротко через регулируемое сопротивление.