Трифазний лічильник реактивної електроенергії

1. Трифазний лічильник реактивної електроенергії, що містить датчики напруги фаз А, В, С, перший і другий формувачі сигналу, датчики струму фаз А, В, С, перший і другий перемножувачі напруги і суматор, вихід датчика напруги фази А з'єднано з входом першого формувача сигналу, який підключено виходом до першого входу першого перемножувача напруги, вихід другого формувача сигналу з'єднано з першим входом другого перемножувача напруги, який відрізняється тим, що до нього уведені третій формувач сигналу і третій перемножувач напруги, виходи датчиків напруги фаз В, С підключені до входів другого і третього формувачів сигналу відповідно, вихід третього формувача сигналу з'єднано з першим входом третього перемножувача напруги, виходи датчиків струму фаз А, В, С підключені до других входів першого, другого і третього перемножувачів напруги відповідно, які приєднані виходами з відповідними входами суматора, при цьому кожний формувач сигналу містить фазообертач на 90° , перший і другий компаратори, елемент ВИКЛЮЧНЕ АБО, підсилювач, знак коефіцієнта підсилення якого управляється, вихід фазообертача через перший компаратор підключено до першого входу елемента виключне або, другий вхід якого з'єднано з виходом другого компаратора, а вихід - з управляючим входом підсилювача, сигнальний вхід якого підключено до входу формувача і входів фазообертача і другого компаратора, а вихід підсилювача з'єднаний з виходом формувача. 2. Лічильник за п. 1, який відрізняється тим, що він містить перетворювач напруги в частоту і відліковий пристрій, при цьому вхід перетворювача з'єднано з виходом суматора, а вихід - з відліковим пристроєм. Корисна модель, що пропонується, має відношення до електровимірювальної техніки і може бути використаний в енергетиці для вимірювання реактивної електричної енергії. Відомий індукційний лічильник реактивної електроенергії СР4-ИТР, який описано в книзі "Общая электротехника с основами электроники" авторів Попова B.C., Николаева С.А., М., "Энергия", 1972, С.215, що містить дві обмотки на кожному послідовному електромагніті, електромагнітну систему, відліковий пристрій. Цей лічильник має недостатню точність через присутність тертя в електромагнітній системі. Найближчим за сукупністю ознак до технічного рішення, що пропонується, є вимірювальний перетворювач реактивної потужності за авторським свідоцтвом СРСР №1758572, M.IU1.G01R21/06, опубл.30.08.92. Цей пристрій, як і той, що пропонується, містить датчики напруги фаз А, В, С, датчики струму фаз А, В, С, перший і другий форму вачі сигналу, перший і другий перемножувачі, суматор. Крім того відомий пристрій має задатчик опорних сигналів, два фільтри. Відомий пристрій має наступні недоліки: - недостатню точність вимірювання за рахунок великого числа функціональних перемножувачів, кожний з яких вносить певну похибку; - складну конструкцію за рахунок великого числа перетворювачів; - недостатні експлуатаційні властивості через неможливість вимірювання реактивної потужності за відсутності однієї або двох фаз. В основу корисної моделі поставлено задачу створити такий лічильник реактивної електроенергії, в якому уведення третього формувача сигналу і третього перемножувача напруги з відповідними зв'язками, а також виконання формувача таким, що містить фазообертач, два компаратори, елемент виключаюче АБО і підсилювач, знак коефіцієнта підсилення якого управляється, дозволило ю 5791 скоротити КІЛЬКІСТЬ перемножувачів напруги, виключити задатчик опорних сигналів і, отже, підвищити точність вимірювання і спростити пристрій, а також дозволило проводити вимірювання реактивної енергії за відсутністю однієї або двох фаз напруги і, таким чином, поліпшити експлуатаційні можливості лічильника Поставлена задача віршується тим, що в перетворювач реактивної потужності, який містить датчики напруги фаз А, В, С, перший і другий формувачі сигналу, датчики струму фаз А, В, С, перший і другий пермножувачі напруги і суматор, при цьому вихід датчика напруги фази А, з'єднаний з входом першого формувача сигналу, який підключено виходом до першого входу першого перемножувача напруги, вихід другого формувача сигналу з'єднано з першим входом другого перемножувача напруги, уведені наступні ІСТОТНІ ознаки, які відрізняються від прототипу В лічильник уведені третій формувач сигналу і третій перемножувач напруги Виходи датчиків напруги фаз В, С підключені до входів другого і третього формувачів сигналу ВІДПОВІДНО ВИХІД третього формувача сигналу з'єднано з першим входом третього перемножувача напруги Виходи датчиків струму фаз А, В, С підключені до других входів першого, другого и третього перемножувачів напруги ВІДПОВІДНО, які поєднані виходами з ВІДПОВІДНИМИ входами суматора Кожний формувач сигналу має в своєму складі фазообертач на 90°, перший і другий компаратори, елемент виключаюче АБО, підсилювач, знак коефіцієнту підсилення якого управляється Вихід фазообертача через перший компаратор підключено до першого входу елемента виключаюче АБО, другий вхід якого з'єднано з виходом другого компаратора, а вихід - з входом управління підсилювача, сигнальний вхід якого підключено до входу формувача і входів фазообертача і другого компаратора, а вихід підсилювача з'єднаний з виходом формувача Вище наведені ІСТОТНІ ознаки корисної моделі, достатні у всіх випадках, на які розповсюджується об'єм правового захисту Ознаки, що характеризують винахід в окремих випадках, наступні - лічильник містить перетворювач напруги в частоту і ВІДЛІКОВИЙ пристрій, при цьому вхід перетворювача з'єднаний з виходом суматора, а вихід з ВІДЛІКОВИМ пристроєм Оскільки найбільш складними вузлами в пристрої, що пропонується, і прототипі є перемножувачі напруги, кожний з яких вносить похибку у вимірювання, то КІЛЬКІСТЬ перемножувачів визначає точність вимірювання і складність пристрою За рахунок сукупності нових ознак у пропонованому пристрої КІЛЬКІСТЬ перемножувачів скорочено до трьох проти шести в відомому пристрої Внаслідок цього, точність вимірювання пропонованого пристрою підвищена Крім того, пропонований пристрій спрощений не тільки за рахунок зменшення КІЛЬКОСТІ перемножувачів, а також за рахунок виключення складного вузла - задатчика опорних сигналів Наявність трьох формувачів сигналу і трьох перемножувачів напруги дозволило по кожній фазі окремо проводити вимірювання реактивної енергії незалежно від присутності напруги в інших фазах, що розширює експлуатаційні можливості лічильника На Фіг 1 подана функціональна схема лічильника реактивної електроенергії, на Фіг 2 - діаграми його роботи Лічильник реактивної електроенергії містить датчики 1, 2, 3 напруги фаз А, В, С ВІДПОВІДНО, датчики 4, 5, 6 струму фаз А, В, С ВІДПОВІДНО, формувачі 7, 8, 9 сигналу, перемножувачі 10, 11, 12 напруги, суматор 13, перетворювач 14 напруги в частоту, ВІДЛІКОВИЙ пристрій 15 Виходи датчиків 1, 2, 3 напруги з'єднані зі входами формувачів 7, 8, 9 сигналу ВІДПОВІДНО, ЯКІ виходами з'єднані з першими входами першого 10, другого 11, третього 12 перемножувачів, другі входи яких з'єднані з виходами датчиків 4, 5, 6 струму ВІДПОВІДНО Виходи перемножувачів 10, 11, 12 з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ входами суматора 13, вихід якого через перетворювач 14 напруги в частоту з'єднаний з ВІДЛІКОВИМ пристроєм 15 Кожний формувач 7, 8, 9 сигналу містить фазообертач 16 на 90°, перший і другий компаратори 17, 18, елемент виключаюче АБО 19, підсилювач 20, знак коефіцієнта підсилення якого управляється Вихід фазообертача 16 через перший компаратор 17 підключено до першого входу елемента виключаюче АБО 19, з'єднаного другим входом з виходом другого компаратора 18, а виходом - з входом управління підсилювача 20, сигнальний вхід якого підключено до входу формувача і входів фазообертача 16 і компаратора 18, а вихід підсилювача 20 з'єднаний з виходом формувача Підсилювач 20, знак коефіцієнта підсилення якого управляється, може бути виконаний, наприклад, ВІДПОВІДНО мал 2 1 на арк 38 книги А Г Алексеєнко і ІНШІ "Применение прецизионных аналоговых ИС", «Советское радио», 1990р Лічильник реактивної електроенергії працює наступним чином На входи формувачів 7, 8, 9 сигналів з датчиків 1, 2, 3 напруги ВІДПОВІДНО надходить напруга, пропорційна напрузі фаз А, В, С трифазної мережі З датчиків 4, 5, 6 струму напруга, пропорційна струму навантаження, надходить на ВІДПОВІДНІ перемножувачі 10, 11, 12 Напруга з датчиків напруги і з датчиків струму зсунута на 90° у ВІДПОВІДНИХ фазах при реактивному навантажені Розглянемо проходження сигналу для фази А, яке буде аналогічне фазам В, С Напруга датчика 1 фази А (2 1 Фіг 2) надходить на вхід формувача 7 сигналу і ВІДПОВІДНО на входи фазообертача 16, компаратора 18, підсилювача 20 На виході фазообертача 16 формується синусоїдальна напруга (2 2 Фіг 2), зсунута по фазі на 90° відносно напруги на вході Компаратори 17, 18 порівнюють ВХІДНІ сигнали з напругою "0" джерела живлення лічильника На виходах компараторів 17 і 18 формуються імпульсні сигнали (2 4 і 2 3 ВІДПОВІДНО ФІГ 2), зсунуті один відносно другого на чверть періоду Імпульсна напруга компараторів 17, 18 надходить на перший і другий входи елемента виключаюче АБО 19, на виході якого формується імпульсна напруга (2 5 Фіг 2) Ця напруга 5791 надходить на вхід управління підсилювача 20 і в зв'язку із зміною знака коефіцієнту підсилення в залежності від присутності або відсутності управляючого імпульсу на його вході формується з вхідного синусоїдального сигналу кусочно-ламаний сигнал (2 6 Фіг 2) Кусочно-ламаний сигнал еквівалентний синусоїдальному сигналу, який надходить з датчика струму 4 (2 7 Фіг 2) при реактивному навантаженні Напруга з виходу підсилювача 20 і з датчика струму 4 надходить на перемножувач 10, де відбувається перемноження напруги Сигнал на виході перемножувачів буде пропорційний реактиви потужності Аналогічні сигнали формуються для фаз В С надходять на входи блоків перемноження 11, 12 Сигнали з виходів перемножувачів 10, 11, 12 підсумовуються у суматорі 13, а потім у перетворювачі 14 перетворюються в частоту, пропорційну реактивній потужності Далі імпульсна напруга (2 8 Фіг 2) подається на ВІДЛІКОВИЙ пристрій 15, де від бувається індикація реактивної електроенергії У і—її—її—і Комп ютерна верстка В Мацело Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького 45 м Київ МСП 03680 Україна ДП "Український інститут промислової власності вул Глазунова 1 м К и ї в - 4 2 01601