Способ измерения значений и началбнб1х фаз гармонических составляющих

 

О П

ИЗОЫЯт ЯН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 28.Х.1971 (№ 1708923/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 1!.VII.1973. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 22.XI.1973

М. Кл. 6 01г 25/04

Гасудврствениый комитет

Совета Миииотрав СССР по делам изобретений и открытий

УДК 621.(317.771 (088.8) Авторы изобретения

Заявитель

В. К, Скрипко, Н. В. Лисецкий и А, H. Бурнашев

Томский ордена Октябрьской Социалистической революции и ордена

Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЗНАЧЕНИЙ И НАЧАЛЬНЫХ ФАЗ

ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в тех областях электротехники, где требуется определение гармонического состава напряжения (или тока) по значению и по фазе, изменяющегося по несинусоидальному закону.

Известен способ измерения амплитуд и фаз гармонических составляющих при помощи ваттметра электродинамической или ферродинамической системы, при котором к цепи возбуждения ваттметра подводится несинхронное напряжение (или ток). При включении ваттметра в цепь, где ток несинусоидален, а напряжение синусоидально (или наоборот) ваттметр селектирует и измеряет мощность одной составляющей гармоники, номер которой соответствует номеру гармоники в цепи возбуждения прибора.

Основным недостатком известного способа является трудоемкость фиксации фазы. С увеличением номера гармоники эта трудоемкость возрастает, так как увеличивается угловая частота. При этом визуальное наблюдение двух кривых дает лишь ориентировочную оценку гармоники. Более точный замер связан с процессом фотографирования. Фазу определяют не при помощи прибора, а по полученным осциллограммам. Недостатком способа с несинхронным напряжением в цепи возбуждения ваттметра является также наличие значительных инерционных погрешностей. Все это ухудшает метрологические характеристики и надежность измерения.

Для увеличения стабильности и надежности измерений по предлагаемому способу определяют показания ваттметра при совпадении по фазе селектирующего сигнала с исследуемой несинусоидальной кривой и максимальное показание ваттметра в момент совпадения се1О лектирующего сигнала по фазе с измеряемой гармоникой, затем определяют начальную фазу гармоники как arccos полученных отношений, а знак угла определяют по экрану осциллографаа.

15 Кроме того, для уменьшения инерционных погрешностей целесообразно в цепь возбуждения ваттметра подавать синхронный селектирующий сигнал.

На чертеже изображена осциллограмма, 20 поясняющая описываемый способ.

Исследуемое несинусоидальное напряжение (или ток) поступает с одной из обмоток ваттметра и, одновременно являясь опорным сигналом, — на один вход осциллографа. На25 чальпые фазы гармоник определяются относительно точки перехода несинусоидальной кривой 1, являющейся опорным сигналом, через нуль. В цепь возбуждения ваттметра и на второй вход осциллографа через фазовращаЗО тсль подается сипусоидальный селектирую390469

Предмет изобретения

Составитель Л. Прохорова

Техред T. Курилко Корректоры: Л. Новожилова и О. Тюрина

Редактор С. Хейфиц

Заказ 3024/15 Изд. № 1732 Тираж 55 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Типография, пр. Сапунова, 2

Москва, )К-35, Раушская и., д. 4/5 щий сигнал, частота которого равна частоте гармоники. Источником селектирующего сигнала может служить умножитель частоты (или насыщенный дроссель с последующим отфильтровыванием нужной гармоники), который питается от того же источника, что и исследуемый четырехполюсник. Синхронизация осциллографа осуществляется селектирующим сигналом. При помощи фазовращателя добиваются совпадения по фазе селектирующего сигнала 2 с опорным сигналом 1, т. е. осциллограф используется как нуль-индикатор. При этом ваттметр замеряет мощность

1 у-гармоники: Р = УД cos гр,. Селектируют щий сигнал контролируется при помощи прибора, например амперметра.

Второе показание ваттметра снимают при максимальном отклонении стрелки ваттметра в положительном направлении, когда измеряемая гармоника и селектирующий сигнал 8

2 совпадают по фазе Р— =У 1„. Зная значение т селектирующего сигнала, можно легко определить гармонику.

Начальная фаза у-гармоники будет рав00

P—

1 на q> =arccos .При этом знак угла опрет деляется по экрану осциллографа. Начальную фазу можно замерять и по экрану осциллографа.

1. Способ измерения значений и начальных фаз гармонических составляющих с использоZ0 ванием ваттметра путем фиксации фазы се- лектирующего сигнала относительно опорного сигнала в момент максимального отклонения стрелки ваттметра при помощи осциллографа, который позволяет одновременно наблюдать

15 две кривые, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности и надежности измерения, определяют показания ваттметра при совпадении по фазе селектирующего сигнала с исследуемой несинусоидальной кривой и

20 максимальное показание ваттметра в момент совпадения селектирующего сигнала по фазе с измеряемой гармоникой, затем определяют начальную фазу гармоники как arccos полученных отношений, а знак угла определяют по экрану осциллографа.

2. Способ по п. 1, отгичающийся тем, что, с целью уменьшения инерционных погрешностей, в цепь возбуждения ваттметра подают

30 синхронный селектирующий сигнал.