&с?со;-озная

 

О П И С А Н И Е 375740

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сома Сссетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено З О.Х11.1970 (№ 16Î7932/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

М. Кл. Н 02нт 3/04

G 08c 19/02 комитет ло делам иаобретении и открытий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 23.111.1973. Бюллетень № 16

УДК 621 372.932(088.8) Дата опубликования о писания 15.V.1973

Авторы изобретения

Т. И. Бархатова, В. Л. Бенин, В. У. Кизилов, В. М. Максимов и Ю. В. Савков

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ АКТИВНОИ МОЩНОСТИ

К = >к+ /т. (1) Изобретение относится к измерительной техн ике. преобразователь относится к устройствам, предназначенным для преобразования активной мощности однофазной цепи в сивнал постоянного тока, и может быть иапользова н для получения информации об активной мощности и ввода ее в вычислительные машины, системы регулирования и телеизмерения.

Известе н прео бразователь активной мOIIIIHости сети перемен ного тока в напряжение постоянного тока, содержащий трансформаторы тока и напряжения, вьттсрямительные диодные мосты и нелинейный элемент.

Недостатком известного преобразователя является, малая точность преобразова1ния при измерении коэффициента мощности от максимального значения, равного единице, до нуле вого,значения.

Целью изобретения является повышение точности,преобразоза ния при изменении коэффициента мойш ности.

Цель достигается тем, что вход одного из вытсрямительных мостов подключен к соглас.но включенным, а вход другого — ix встречно включенным обмоткам трансформаторов гока и напряжения, цри этом выходы выпрямитель ных мостов соединены с нелинейным элементом через резисторы и дополнительно,в веденные ключевые элементы, управляемые от вапомогательного источника напряжения, частота которого не менее чем на порядок выше частоты дреобразуемой сети.. (Ha чертеже показана принци пиальная схе5 ма преобрааователя. Схема устройства состоит из тра нсформато ра тока 1, трансформатора .напряжения 2, .мостов 8, 4, нелинейного элемента б, резисторов б, 7, ключей 8, 9 и вспомогательного генератора 10.

10 В течение одного полупериода изменения напряжения на об мотке 11 вспомогательного генератора 10 один ключ, натсример 8, открыт, а другой (9) — закрыт. При этом к резисттхру б и нелинейному элементу 5 прикладывается

15 выпрямленное мостом 8 напряжение U„рав ное; где U — напряжение, пропорциональное на20 пряжению контролируемой цепи и они маемое со вторичной обмотки тра неформатора напряжения;

U, — напряжение, пропорциональное току контролируемой цепи и снимаемое

25 с резистора, включенного параллельно,вторичной обмотке трансформатоgapa тока, Если резисторы б и 7 выданы так, что

ЗО последовательное соединение их с ттелиней ным

375740 (З) 15

U2 =UH — UT

Ое>со

U., = — (г (, —,) d t, "О

О (5) (6) Т .) (8) 3 элементом 5 образует двухполюсник с квадратичной вольтамперной характеристикой, то ток через резистор б,будет равен:

i, =К,(У„+ UT), (2) где К> — коэффициент пропорциональности.

Через половину периода изменения вспомогательного напряжения 0,5т0 полярность напряжения на обмотке 11 изменяется на противополож ную и ключ 8 закрывается, а 9 — от крывается. В этом случае к нелинейному элементу 5 и резистору 7 прикладывается напряжение

Ток через резистор 7 будет равен:

, = К,(U„— UT), (4) где К вЂ” коэ|ффициент пропорциональности.

Среднее значение разности напряжений;на резисторах б и 7,за период изменения вспомогательного напряжения т0 определяется выражением: где r — величина сопротивления резисторов б, 7.

Подставим |в (5) значения ToKQIB, и Lg из (2) и (4) и при условии К1 — — К2 — — К получи,м:

О, о

4rK вын — — UíUT с .

t0 о

Так как период изменения вспомогательного напряжения tp IB десятки раз меньше периода изменения измеряемого напряжения Т, то за время 0,5т0 изменения значений UÄ H U, пренебрежимо малы. При этом условии выражение (5) будет иметь вид:

У = 2 Н1н 1т = Кв н 1т (7) где Кз — — 2гК вЂ” коэффициент цро порциональ н ости.

Сред нее значение напряжения выхода схемы за период изменения напряжения контролируемой цепи равно:

4,Если напряжение и ток ко нтроли руемой цепи синусоидальные, одинаковой частоты

U„= )"2У„з1п tpt, UT =,4 2Ут sin (u>t — у)ф

5 то среднее значение выходного .напряжения при этом будет равно:

U,„„=КУ„Ут созе, (9)

10 где U„эффективное значение напряжения измеряемой цепи;

U„— эффективное значение напряжения, пропорционального току измеряемой це.пи;

cos rp — коэффициент мощности;

20 К4 — коэффициент пропорциональности.

Следовательно, среднее значение выходного напряжения устройства за период изменения напряжения контролируемой цепи пропорцио25 нально активной мощности данной цепи.

Так .как умножение входных ситнало в производится в соответствии с (7) IIo мгновенным .значениям, то при содержании в кривых тока и напряжения, гармоник среднее значение

30 выход ного напряжения будет также про порциональHQ актив ной мощности цепи.

Однако при наличии искажений формы кривых тока и напряжения частота коммутации ключей должна быть увеличена, Зб

Предмет изобреTB(Hия

Преоб|разователь BKTHIBHoH MoilgHoñòH сети

40 переменного тока в напряже|ние постоянного тока, содержащий трансформаторы тока и напряжения, выпрямительные мосты и нелинейный элемент, отличающийся тем, что, с целью

-повышения точности преобразования при из45 менении коэффициента мощности, вход одного из упомянутых выпрямительных моcTQBIIодключен к согласно включенным, а вход другого — к встречно включенным вторичным обмоткам трансформаторов тока и напряжения, 50 при этом:выходы выпрямительных мocTQIB соединены с нелинейным элементом через резисTolpbI и дополнительно,введенные ключевые элементы, управляемые от в спомогательного источника напряжения, частота которого не

55 ме нее чем на порядок выше частоты преобразуемой сети, 375740

Составитель В. Клюкин

Редактор T. Ларина Техред Т. Курилко Корректор Е. Сапунова

Заказ 1317/13 Изд. № 1348 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2