Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму (варіанти)
Номер патенту: 85620
Опубліковано: 10.02.2009
Автори: Музиченко Олександр Дмитрович, Музиченко Юрій Олександрович
Формула / Реферат
1. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу однофазну напругу перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг, наприклад у дев'ятифазну, за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню однофазної напруги у поточний момент часу.
2. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу однофазну напругу перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою, наприклад у п'ятнадцятифазну, за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча фазних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню однофазної напруги у поточний момент часу.
3. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу однофазний струм перетворюють в однофазну напругу, наприклад, за допомогою трансформатора струму з резистором, ввімкненим як навантаження на виході трансформатора струму, однофазну напругу підсилюють і перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг, наприклад у дев'ятифазну, за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню однофазного струму у поточний момент часу.
4. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу однофазний струм перетворюють в однофазну напругу, наприклад, за допомогою трансформатора струму з резистором, ввімкненим як навантаження на виході трансформатора струму, однофазну напругу підсилюють і перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою, наприклад у п'ятнадцятифазну, за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча фазних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню однофазного струму у поточний момент часу.
5. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу трифазну систему напруг перетворюють у багатофазну систему напруг, наприклад у дев'ятифазну, за допомогою трифазно-багатофазного або трансформаторного, або автотрансформаторного, або резистивного перетворювача кількості фаз, після чого симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню симетричної складової прямої послідовності трифазних напруг у поточний момент часу.
6. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу трифазну систему напруг перетворюють у багатофазну систему напруг, наприклад у п'ятнадцятифазну, за допомогою трифазно-багатофазного або трансформаторного, або автотрансформаторного, або резистивного перетворювача кількості фаз, після чого симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, із випрямленої напруги виділяють змінну складову, причому миттєве значення змінної складової випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню симетричної складової зворотної послідовності трифазних напруг у поточний момент часу.
7. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу із трифазної системи напруг виділяють однофазну напругу нульової послідовності, однофазну напругу нульової послідовності перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг, наприклад у дев'ятифазну, за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню симетричної складової нульової послідовності трифазних напруг у поточний момент часу.
8. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу із трифазної системи напруг виділяють однофазну напругу нульової послідовності, однофазну напругу нульової послідовності перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою, наприклад у п'ятнадцятифазну, за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча фазних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню симетричної складової нульової послідовності трифазних напруг у поточний момент часу.
Текст
1. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу однофазну напругу перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг, наприклад у дев'ятифазну, за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню однофазної напруги у поточний момент часу. 2. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або стр уму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу однофазну напругу перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг з н ульовою фазою, наприклад у п'ятнадцятифазну, за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча фазних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню однофазної напруги у поточний момент часу. 3. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або стр уму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу однофазний струм перетворюють в однофазну напругу, наприклад, за допомогою трансформатора струму з резистором, ввімкненим як навантаження на виході трансформатора струму, однофазну напругу під 2 (19) 1 3 85620 4 гою трифазно-багатофазного або трансформаторного, або автотрансформаторного, або резистивного перетворювача кількості фаз, після чого симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, із випрямленої напруги виділяють змінну складову, причому миттєве значення змінної складової випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню симетричної складової зворотної послідовності трифазних напруг у поточний момент часу. 7. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або стр уму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу із три фазної системи напруг виділяють однофазну напругу нульової послідовності, однофазну напругу н ульової послідовності перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг, наприклад у дев'ятифазну, за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випря мляча лінійних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню симетричної складової нульової послідовності трифазних напруг у поточний момент часу. 8. Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або стр уму, який відрізняється тим, що у поточний момент часу із три фазної системи напруг виділяють однофазну напругу нульової послідовності, однофазну напругу н ульової послідовності перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою, наприклад у п'ятнадцятифазну, за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча фазних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню симетричної складової нульової послідовності трифазних напруг у поточний момент часу. Винахід відноситься до електротехніки та електроенергетики і може бути використаний для створення пристроїв для контролю параметрів багатофазних мереж і електричних кіл з метою запобігання збоїв та виходу з ладу об'єктів електроенергетики, які живляться від мереж загального та спеціального призначення з промисловою частотою 50Гц або 60Гц. Відомі способи вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму, які засновані на використанні термічних, електростатичних, електромагнітних, магнітоелектричних, електро- та феродинамічних, ци фрових та електронних перетворювачів [2,4]. їх недолік - низька швидкодія. Час, необхідний для одного вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму вказаними способами, складає 1-4 секунди при необхідних 0,2-2,0 мілісекунди. Потреба у підвищенні швидкодії вимірювання середньоквадратичного значення напруги та струм у пов'язана з необхідністю керування сучасними електротехнологічними процесами у реальному масштабі часу. А це означає, що тривалість одного вимірювання має бути зменшена в 1000-10000 разів. Відомі способи вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму, які засновані на множенні фаз сигналу та багато фазному випрямленні [1,3]. Ці способи були близькими до сучасних вимог, але їх можливості 30-40 років тому не були вивчені, і, крім того, реальної потреби у підвищенні їх швидкодії не було, оскільки електротехнологічні процеси тоді ще не працювали у реальному масштабі часу. Логічно, що такі їх властивості не заявлялись. В результаті швидкодія вимірювання середньоквадратичного значення напруги та струм у цими способами не перевищувала 1-2 секунди. Відомі способи вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму, які засновані на перетворенні аналогового сигналу промислової частоти в цифрову форму та математичному аналізі форми кривої сигналу промислової частоти [5-12]. Такі способи не мають достатньої доказової бази при реалізації, але все ж дають можливість підвищити швидкодію вимірювання в 20-50 разів, а спосіб, описаний в [9], приблизно в 100 разів, при цьому час одного вимірювання складає 10-15мс. Суть проблеми полягає в тому, що напруга та струм мають приблизно синусоїдну форму. За визначенням середньоквадратичне значення сигналу має бути виміряне у вигляді постійної додатної величини за період основної частоти. Але швидкоплинні електротехнологічні процеси потребують вимірювання цієї величини у реальному масштабі часу, тобто в 10-100 раз швидше. Розглянемо два теоретичні аспекти цієї проблеми, які ілюструють труднощі швидкого вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму. Відомо, що середньоквадратичне значення однофазної напруги U визначається як квадратний корінь з інтегралу квадрата змінної величини, наприклад, миттєвої величини lift) на протязі одного періоду основної частоти (1): U= 1 T 2 u (t)dt T ò0 (1) де Т»16,7мс; 20мс. Якщо ж врахувати постійну часу вимірювання τ, загальна тривалість одержання інформації складає 30-50мс, що неприпустиме для режимів керування в реальному масштабі часу, оскільки допустимим є одержання інформації за 0,2-2,0мс. Напруга uс(t) в мережах промислових об'єктах є майже синусоїдною величиною. 5 85620 (2) uc(t)»Um*sin wt де: w - кругова частота, a t - час. Існує два відомі шляхи вимірювання середньоквадратичного значення U за модулем Um її векторної величини, оскільки ці величини зв'язані виразом: (3) U=Um/ 2 Перший шлях пов'язаний з перетворенням синусоїдної проекції в косинусоїдну і наступним витягуванням кореня із суми квадратів проекцій: ( ) U = 1/ 2 * æ ö (Um * sin wt)2 + çUm * sinæ wt - p ö ÷x 2 ç ÷÷ ç ÷ ç è è (4) 2øø В (4), крім наявної синусоїдної проекції (2), входить косинусоїдна проекція Um*sin æ w t - p ö . ç ÷ ç 2÷ è ø Для її визначення застосовують зміщення фази (2) на кут p . Такий зсув фази здійснюють за допомо2 гою або конденсатора з мікросхемою, або з допомогою послідовного з'єднання конденсатора з резистором. Оскільки визначальним при вимірюванні є швидкодія, то розглянемо вплив параметрів електричного кола на характер перехідного процесу при зміні модуля напруги. Швидкодія перехідного процесу при стрибковій зміні модуля Um однофазної напруги від значення Um1 до кінцевого значення Um2 оцінюється за допомогою постійної часу t. (5) Um(t)=Um2-(Um2-Um1)e-t/t де t визначається параметрами ємності С конденсатора та опору R резистора. (6) t=RC Зв'язок між кутом зсуву j та постійною часу визначає рівність (7). (7) j-arctg(tj)=arctg(RCj) Вираз (7) свідчить про те, що для промислової частоти (j»314) одержання девяностоградусного зсуву при задовільній швидкодії неможливе, оскільки при j=p/2 постійна часу t прагне до нескінченості при потребі 0,2-2,0мс. Другий можливий шлях визначення середньоквадратичного значення пов'язаний з вимірюванням даних пари найближчих по часу виборок u(t1) та u(t2), які можна отримати за допомогою аналогового цифрового перетворювача та мікроконтролера: U= u(t1) + u(t2) (sin(wt1) + sin(w t2)) 2 (8) де t1 та t2 - моменти виборок по часу. При цьому на похибку вимірювання впливає величина часу між виборками. Більшому проміжку між t1 та t2 відповідає менша похибка і навпаки, що суперечить умові підвищення швидкодії вимірювання середньоквадратичного значення U напруги. Основною причиною того, що алгоритм (8) не може бути використаний у промислових електротехнологіях, є наявність в мережах імпульсів напруг тривалістю 10мкс-1000мкс та амплітудою 20В1000В і більше, що обумовлює або недопустимі похибки вимірювання, або необхідність введення осереднення за 1с-2с. 6 Отже відомі способи вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму не забезпечують зменшення тривалості одного вимірювання до 0,2-2,0 мілісекунд для забезпечення керування сучасними електротехнологічними процесами у реальному масштабі часу. У зв'язку з цим поставлена задача: зменшити тривалість одного вимірювання середньоквадратичного значення напруги та струму до 0,2-2,0 мілісекунди. Ця задача розв'язана шляхом симетричної трансформації кількості фаз вимірюваної напруги або струму та наступного багатофазного випрямлення, а саме тим, що: - за першим незалежним пунктом формули групи винаходів: з метою збільшення швидкодії вимірювання середньоквадратичного значення однофазної напруги у поточний момент часу однофазну напругу перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг, наприклад, у дев'яти фазну з допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг випрямляють з допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню однофазної напруги у поточний момент часу; - за другим незалежним пунктом формули групи винаходів: з метою збільшення швидкодії вимірювання середньоквадратичного значення однофазної напруги у поточний момент часу однофазну напругу перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою, наприклад, у п'ятнадцятифазну з допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча фазних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню однофазної напруги у поточний момент часу; - за третім незалежним пунктом формули групи винаходів: з метою збільшення швидкодії вимірювання середньоквадратичного значення однофазного струму у поточний момент часу однофазний струм перетворюють в однофазну напругу, наприклад, за допомогою трансформатора струму з резистором, ввімкненим як навантаження на виході трансформатора струму, однофазну напругу підсилюють і перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг, наприклад, у дев'ятифазну за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню однофазного струму у поточний момент часу; - за четвертим незалежним пунктом формули групи винаходів: 7 85620 з метою збільшення швидкодії вимірювання середньоквадратичного значення однофазного струму у поточний момент часу однофазний струм перетворюють в однофазну напругу, наприклад, за допомогою трансформатора струму з резистором, ввімкненим як навантаження на виході трансформатора струму, однофазну напругу підсилюють і перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою, наприклад, у п'ятнадцятифазну за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча фазних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню однофазного струму у поточний момент часу; - за п'ятим незалежним пунктом формули гр упи винаходів: з метою збільшення швидкодії вимірювання середньоквадратичного значення симетричної складової прямої послідовності трифазних напруг у поточний момент часу трифазну систему напруг перетворюють у багатофазну систему напруг, наприклад, у дев'ятифазну за допомогою трифазнобагатофазного або трансформаторного, або автотрансформаторного, або резистивного перетворювача кількості фаз, після чого симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню симетричної складової прямої послідовності трифазних лінійних напруг у поточний момент часу; - за шостим незалежним пунктом формули групи винаходів: з метою збільшення швидкодії вимірювання середньоквадратичного значення симетричної складової зворотної послідовності трифазних напруг у поточний момент часу трифазну систему напруг перетворюють у багатофазну систему напруг, наприклад, у п'ятнадцятифазну за допомогою трифазно-багатофазного або трансформаторного, або автотрансформаторного, або резистивного перетворювача кількості фаз, після чого симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, а із випрямленої напруги виділяють змінну складову, причому миттєве значення змінної складової випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню симетричної складової зворотної послідовності трифазних напруг у поточний момент часу; - за сьомим незалежним пунктом формули групи винаходів: з метою збільшення швидкодії вимірювання середньоквадратичного значення симетричної складової нульової послідовності трифазних напруг у поточний момент часу із трифазної системи напруг виділяють однофазну напругу н ульової послідовності, однофазну напругу н ульової послідовності перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг, наприклад, у дев'ятифазну за допомогою однофазного трансформатора та послі 8 довних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню симетричної складової нульової послідовності трифазних напруг у поточний момент часу; - за восьмим незалежним пунктом формули групи винаходів: з метою збільшення швидкодії вимірювання середньоквадратичного значення симетричної складової нульової послідовності трифазних напруг у поточний момент часу із трифазної системи напруг виділяють однофазну напругу н ульової послідовності, однофазну напругу н ульової послідовності перетворюють у симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою, наприклад, у п'ятнадцятифазну за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, а симетричну багатофазну систему напруг з нульовою фазою випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча фазних напруг, причому миттєве значення випрямленої напруги пропорційне середньоквадратичному значенню симетричної складової нульової послідовності трифазних напруг у поточний момент часу. Розглянемо графічні матеріали. На Фіг.1 подана блок-схема пристрою, за яким здійснюється спосіб миттєвого вимірювання середньоквадратичного значення однофазної напруги за допомогою випрямлення лінійних напруг. На Фіг.2 показана блок-схема пристрою, за яким здійснюється спосіб миттєвого вимірювання середньоквадратичного значення однофазної напруги за допомогою випрямлення фазних напруг. На Фіг.3 представлена принципова схема пристрою для перетворення однофазної напруги в симетричну багатофазну систему напруг. На Фіг.4 подана блок-схема пристрою, за яким здійснюється спосіб миттєвого вимірювання середньоквадратичного значення однофазного струму за допомогою випрямлення лінійних напруг. На Фіг.5 показана блок-схема пристрою, за яким здійснюється спосіб миттєвого вимірювання середньоквадратичного значення однофазного струму за допомогою випрямлення фазних напруг. На Фіг.6 представлена блок-схема пристрою, за яким здійснюється спосіб миттєвого вимірювання середньоквадратичного значення симетричної складової прямої послідовності трифазних напруг. На Фіг.7 представлена блок-схема пристрою, за яким здійснюється спосіб миттєвого вимірювання середньоквадратичного значення симетричної складової * зворотної послідовності трифазних напруг. На Фіг.8 подана блок-схема пристрою, за яким здійснюється спосіб миттєвого вимірювання середньоквадратичного значення симетричної складової нульової послідовності трифазних напруг за допомогою випрямлення лінійних напруг. На Фіг.9 показана блок-схема пристрою, за яким здійснюється спосіб миттєвого вимірювання середньоквадратичного значення симетричної 9 85620 складової нульової послідовності трифазних напруг за допомогою випрямлення фазних напруг. На Фіг.1 позначено: А та 0 - затискачі джерела однофазної напруги, середньоквадратичне значення якої U(t) є функцією часу; 1 - перетворювач однофазної напруги у багатофазну без нульової фази; 2 - випрямляч лінійних напруг; 3 та 4 - вихідні затискачі; 5 - реєстратор випрямленої напруги u(t); 6-10 - провідники лінійних фаз багатофазної системи напруг. На Фіг.2 позначено: А та 0 - затискачі джерела однофазної напруги, середньоквадратичне значення якої U(t) є функцією часу; 11 - перетворювач однофазної напруги у багатофазну систему напруг з нульовою фазою; 12 - випрямляч фазних напруг; 13 та 14 - вихідні затискачі; 15 реєстратор випрямленої напруги u(t); 16-20 - провідники лінійних фаз багатофазної системи напруг; 21 - провідник нульової фази. На Фіг.3 позначено: Дж - джерело однофазної напруги; 22 та 23 - вхідні, а 40-49 - вихідні затискачі перетворювача однофазної напруги у багато фазну систему напруг з нульовою фазою 40; 24 - магнітопровід однофазного трансформатора, спорядженого первинною 25 та вторинною 26 обмотками; 27-39 - крайні та проміжні виводи вторинної обмотки 26; 50 - перетворювач однофазної напруги в де в'ятифазну систему напруг; С2-С9 конденсатори; R2-R9 - резистори; 1Ф-9Ф - позначення лінійних фаз; 0Ф - позначення нульової фази. На Фіг.4 позначено: в та p - затискачі вимірюваного однофазного струму, середньоквадратичне значення якого I(t); 51 - перетворювач однофазного струму в однофазну напругу; 52 - підсилювач; 53 - перетворювач однофазної напруги у багатофазну систему напруг; 54 - випрямляч лінійних напруг; 55 та 56 - вихідні затискачі; 57 - реєстратор миттєвого значення випрямленої напруги u(t) , яка є пропорційною середньоквадратичному значенню вхідного стр уму I(t); 58-62 - провідники лінійних фаз багатофазної системи напруг. На Фіг.5 позначено: в та p - затискачі вимірюваного однофазного струму, середньоквадратичне значення якого I(t); 63 - перетворювач однофазного струму в однофазну напругу; 64 - підсилювач; 65 - перетворювач однофазної напруги у багатофазну систему напруг з нульовою фазою; 66 - випрямляч фазних напруг; 67 та 68 - вихідні затискачі; 69 - реєстратор миттєвого значення випрямленої напруги u(t), яка є пропорційною середньо квадратичному значенню вхідного струму I(t) ; 70-74 - провідники лінійних фаз багато фазної системи напруг; 75 - провідник нульової фази; 76 магнітопровід трансформатора струму з первинною та вторинною обмотками; 77 - резистор - навантаження трансформатора струму. На Фіг.6 позначено: А, В та С - затискачі джерела трифазних напруг, середньоквадратичне значення симетричної складової прямої послідовності яких позначено U1(t); 78 - перетворювач трифазної напруги у багато фазну систему напруг без нульової фази; 79 - випрямляч лінійних напруг; 80 та 81 - вихідні затискачі; 82 - реєстратор миттєвого значення випрямленої напруги u(t); 83-87 10 провідники лінійних фаз багатофазної системи напруг. На Фіг.7 позначено: А, В та С - затискачі джерела трифазних напруг, середньоквадратичне значення симетричної складової зворотної послідовності яких позначено U2(t); 88 - перетворювач трифазної напруги у багато фазну систему напруг без нульової фази; 89 - випрямляч лінійних напруг; 90 - фільтр змінної складової; 91 та 92 - вихідні затискачі; 93 - реєстратор миттєвого значення випрямленої напруги u(t); 94-98 - провідники лінійних фаз багатофазної системи напруг; 99 - конденсатор; 100 - резистор. На Фіг.8 позначено: А, В, С та 0 - затискачі джерела трифазної чотирипровідної системи напруг, середньоквадратичне значення симетричної складової нульової послідовності яких позначено U0(t); 101 - фільтр напруги нульової послідовності; 102 - перетворювач однофазної напруги у багатофазну симетричну систему напруг; 103 - випрямляч лінійних напруг; 104 та 105 - вихідні затискачі; 106 - реєстратор миттєвого значення випрямленої напруги u(t), яка є пропорційною середньоквадратичному значенню симетричної складової напруги нульової послідовності U0(t); 107-111 - провідники лінійних фаз багатофазної системи напруг. На Фіг.9 позначено: А, В, С та 0 - затискачі джерела трифазної чотирипровідної системи напруг, середньоквадратичне значення симетричної складової нульової послідовності яких позначено U0(t); 112 - фільтр напруги нульової послідовності; 113 - перетворювач однофазної напруги у багатофазну симетричну систему напруг; 114 - випрямляч фазних напруг; 115 та 116 - вихідні затискачі; 117 - реєстратор миттєвого значення випрямленої напруги u(t), яка є пропорційною середньоквадратичному значенню симетричної складової напруги нульової послідовності U0(t); 118-122 - провідники лінійних фаз; 123 - провідник нульової фази багатофазної системи напруг. Спосіб вимірювання за першим незалежним пунктом формули групи винаходів призначений для вимірювання в реальному масштабі часу середньоквадратичного значення однофазної напруги. Для зменшення тривалості вимірювання середньоквадратичного значення однофазної напруги U(t) її перетворюють у симетричну багато фазну систему напруг за допомогою однофазного трансформатора та послідовних з'єднань резистора з конденсатором, після чого симетричну багатофазну систему напруг випрямляють за допомогою багатофазного випрямляча лінійних напруг, при цьому миттєве значення випрямленої напруги u(t) пропорційне середньоквадратичному значенню однофазної напруги у поточний момент часу: U(t)=Κ1*u(t) (9) де Κ1 - коефіцієнт пропорційності. На Фіг.1 подана блок-схема пристрою, який здійснює спосіб миттєвого вимірювання середньоквадратичного значення однофазної напруги за допомогою випрямлення лінійних напруг. Однофазна напруга, середньоквадратичне значення якої рівне U(t), подається із затискачів А та 0 на перетворювач однофазної напругу в багато фазну систему лінійних напруг 1. Багато фазна система на 11 85620 пруг провідниками 6-10 передається на багатофазний випрямляч 2, де відбувається процес їх випрямлення. Діоди багатофазного випрямляча 2 ввімкнені за схемою випрямлення лінійних напруг. Випрямлена напруга u(t) подається на вихідні затискачі 3 та 4, до яких приєднаний реєстратор випрямленої напруги 5. Принципова схема пристрою 50 для перетворення однофазної напруги в симетричну багатофазну систему напруг представлена на Фіг.3. Пристрій 50 складається: із вхідних затискачів 22 та 23, до яких приєднане джерело однофазної напруги Дж, та вихідних затискачів 40-49, з яких затискачі 41-49 є затискачами лінійних фаз 1Ф-9Ф відповідно, а затискач 40 є затискачем нульової фази 0Ф; із однофазного трансформатора, що містить магнітопровід 24 та первинну 25 і вторинну 26 обмотки, причому вторинна обмотка 26 споряджена вихідними виводами 27-39; із послідовних з'єднань конденсаторів та резисторів, позначених С2-С9 та R2-R9 відповідно. Однофазний трансформатор має вихідний вивід 33, який приєднаний до затискача 40 нульової фази 0Ф. Крім того, затискач 41 першої лінійної фази 1Ф приєднаний до вихідного виводу 29 вторинної обмотки 26 трансформатора. Решта затискачів 42-49 лінійних фаз 2Ф-9Ф приєднані по одному до одної точки з'єднання конденсатора з резистором, причому крайні виводи послідовних з'єднань конденсатора з резистором приєднані до крайніх та проміжних виводів вторинної обмотки 26 однофазного трансформатора (Фіг.3). Кожен один конденсатор та кожен один резистор утворюють послідовне з'єднання. Так, конденсатор С2 послідовно з'єднаний з резистором R2 і т.д.. Необхідною умовою одержання високої швидкодії перетворення однофазного сигналу у багато фазний є вибір відношення між R та 1/wС меншим за 3,0(RwC
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for measurement of root-mean-square value of voltage of current (variants)
Автори англійськоюMuzychenko Yurii Oleksandrovych, Muzychenko Oleksandr Dmytrovych
Назва патенту російськоюСпособ измерения среднеквадратичного значения напряжения или тока (варианты)
Автори російськоюМузыченко Юрий Александрович, Музыченко Александр Дмитриевич
МПК / Мітки
МПК: G01R 19/02
Мітки: вимірювання, варіанти, середньоквадратичного, значення, спосіб, струму, напруги
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/12-85620-sposib-vimiryuvannya-serednokvadratichnogo-znachennya-naprugi-abo-strumu-varianti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб вимірювання середньоквадратичного значення напруги або струму (варіанти)</a>
Попередній патент: Прес безшнековий для формування пластичних керамічних мас
Наступний патент: Колонний реактор
Випадковий патент: Пристрій для дугового зварювання