Устройство для измерения активной и реактивной составляющей тока

 

О П И С А Н И Е (ii)670897

ИЗОБРЕТЕНИЯ !

Саюэ Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.76 (21) 2355521/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.79. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30.06,79 (51) М Кл

С 01Р 19/06

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. P. Гендельман, О. Ш. Вайнтруб и И. 3. Баязитов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОЙ

И РЕАКТИВНОЙ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТОКА

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может использоваться в системах автоматического регулирования возбуждения синхронных машин и в качестве датчика в различных системах автоматики.

Известны устройства для измерения активной или реактивной составляющих тока в трехфазных цепях переменного тока, содержащие транзисторный фазовый детектор и фильтр, преобразующие токовый сигнал синусоидальной формы в выпрямленный и сглаженный сигнал постоянного тока (1).

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности измерения устройства.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве для измерения активной и реактивной составляющих тока фазовый детектор выполнен в виде трех операционных усилителей с прямым и инверсным входами, последние из которых подключены к эмиттерам управляющих транзисторов, базы которых через резисторы связаны с коллекторами коммутирующих транзисторов, управляемых напряжением синусоидальной формы, при этом выходы операционных усилителей через резисторы соединены с выходом устройства непосредственно и через фильтр, выполненный активным.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства для изме рения активной и реактивной составляю щих тока.

Резисторы 1 — 3 включены в базовые цепи транзисторов 4 — 6, которые совместно с резисторами 7 — 12 образуют генераторы прямоугольных напряжений. Выходы генераторов через резисторы 13 — 15 подключены к базам коммутирующих транзисторов 16—

18, эмиттеры которых подключены к ин10 версным входам операционных усилителей

19 — 21, а коллекторы к общей точке. Резисторы 22 — 27 включены во входные цепи усилителей, а резисторы 28 — 30 в цепь обратной связи. Выходы усилителей через ре15 зисторы 31 — 33 подключены непосредственно к выходу устройства и к входу активного

RC-фильтра нижних частот, состоящего из операционного усилителя 34, в цепь обратной связи которого включены резистор 35

20 и два конденсатора 36 и 37.

Устройство функционирует следующим образом.

На выходы усилителей 19 — 21 подаются напряжения, пропорциональные токам фаз

25 А, В и С. Когда транзисторы 16 — 18 закрыты, усилители работают в режиме инвертора с коэффициентом передачи, равным единице. Таким образом, происходит выпрямление токового сигнала синусоидаль 30 ной формы в обоих полупериодах. Величина сигнала на выходе зависит от амплиту670897

2S — Eq

+Ек

Заказ 2210/4 Изд. № 581 Тираж 1090 Подписное

НПО «Поиск»

Типография, пр. Сапунова, 2 ды сигнала на входе и соотношения фаз коммутирующего напряжения и сигнала, пропорционального току.

Транзисторы 16 — 18 закрыты при открытых транзисторах 4 — 6, и наборот, В цепи 5 управления транзисторов 4 — 6 введено коммутирующее напряжение синусоидальной формы, пропорциональное напряжению сети. Это напряжение преобразуется в напряжение прямоугольной формы с постоян- 10 ной амплитудой, синфазное с напряжением сети. Этим обеспечивается четкая работа коммутирующих транзисторов 16 — 18 в номинальном режиме, операционных усилителей без искажений и линейность выход- 15 ной характеристики U»» (1) при р=сопй (где гр — угол между током и напряжением сети).

Для получения на выходе устройства сигнала, пропорционального активной со- 20 ставляющей тока, на входы транзисторов

6, 5, 4 подаются фазные напряжения

U>, Ua, с, а на входы операционных усилителей соответственно подаются напряжения, пропорциональные токам фаз I, 1в, 25

1с. Для получения на выходе устройства сигнала, пропорционального реактивному току, на входы транзисторов 4, 5, 6 подаются соответственно линейные напряжения 4в, вс, Uc и на входы усилителей — 30 токи IA, IB. Ic.

Быстродействие предлагаемого устройства увеличивается в три раза с понижением пульсаций выходного напряжения и обеспечивается линейность напряжения на выходе. Кроме того, значительно уменьшены габариты и вес устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения активной и реактивной составляющих тока, содержащее транзисторный фазовый детектор и фильтр, отл ич а ющееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, фазовый детектор выполнен в виде трех операционных усилителей с прямым и инверсными входами, последние из которых подключены к эмиттерам управляющих транзисторов, базы которых через резисторы связаны с коллекторами коммутирующих транзисторов, управляемых напряжением синусоидальной формы, причем выходы операционных усилителей через резисторы соединены с выходом устройства непосредственно и через активный фильтр.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Экспресс-информация «Электротехническая промышленность». Серия «Аппараты низкого напряжения», 1970, вып. 2, с. 25 — 28.