Пристрій для виміру енергії основного потоку і вторинного потоку енергії вищих гармонік
Формула / Реферат
1. Пристрій для виміру енергії основного потоку і вторинного потоку енергії вищих гармонік, що містить два помножувачі, випрямляч, суматор, фільтр низьких частот, перетворювач «напруга-частота», лічильник імпульсів, причому вихід фільтра низьких частот з'єднаний із входом перетворювача «напруга-частота», вихід якого з'єднаний із входом лічильника імпульсів, який відрізняється тим, що додатково містить чотири загороджувальних фільтри, два смугових фільтри, блок обробки сигналу потужності вищих гармонік, другий перетворювач «напруга-частота» і другий лічильник імпульсів, при цьому вихід першого і другого загороджувальних фільтрів з'єднані з першим і другим входами першого помножувача, вихід якого з'єднаний із входом першого випрямляча, сигнал з якого подається на вхід першого перетворювача, вихід якого з'єднаний із входом першого лічильника імпульсів, а виходи третього і четвертого загороджувальних фільтрів з'єднані відповідно з входами першого і другого смугових фільтрів, виходи яких підключені до першого і другого входів другого помножувача, вихід якого підключений до входу блока обробки сигналу потужності вищих гармонік, вихід якого підключений до входу фільтра низьких частот.
2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що блок обробки сигналу потужності вищих гармонік виконаний у вигляді другого і третього випрямлячів, інвертора і суматора, причому входи другого і третього випрямлячів з'єднані між собою і підключені до виходу другого помножувача, вихід другого випрямляча підключений до першого входу суматора, а вихід третього випрямляча з'єднаний із входом інвертуального підсилювача, вихід якого з'єднаний із другим входом суматора, сигнал з якого подається на фільтр низьких частот.
3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що блок обробки сигналу потужності вищих гармонік виконаний у вигляді діодного моста і узгоджуючого вимірювального двообмоткового трансформатора, перший кінець первинної обмотки якого з'єднаний з виходом другого помножувача, а другий кінець її - з корпусом пристрою, вторинна обмотка вимірювального двообмоткового трансформатора з'єднана із входом діодного моста, негативний затискач якого підключений до корпуса, а позитивний - до фільтра низьких частот.
4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що блок обробки сигналу потужності вищих гармонік виконаний у вигляді оптопари і діодного моста, перший вхідний затискач якого з'єднаний з виходом другого помножувача, а другий вхідний затискач - з корпусом, при цьому вихід моста підключений до входу оптопари, з виходу якого сигнал подається на вхід фільтра низьких частот.
Текст
1 Пристрій для виміру енергії основного потоку і вторинного потоку енергії вищих гармонік, що містить два помножувачі, випрямляч, суматор, фільтр низьких частот, перетворювач «напругачастота», лічильник імпульсів, причому вихід фільтра низьких частот з'єднаний із входом перетворювача «напруга-частота», вихід якого з'єднаний із входом лічильника імпульсів, який відрізняється тим, що додатково містить чотири загороджувальних фільтри, два смугових фільтри, блок обробки сигналу потужності вищих гармонік, другий перетворювач «напруга-частота» і другий лічильник імпульсів, при цьому вихід першого і другого загороджувальних фільтрів з'єднані з першим і другим входами першого помножувача, вихід якого з'єднаний із входом першого випрямляча, сигнал з якого подається на вхід першого перетворювача, вихід якого з'єднаний із входом першого лічильника імпульсів, а виходи третього і четвертого загороджувальних фільтрів з'єднані ВІДПОВІДНО з входами першого і другого смугових фільтрів, виходи яких підключені до першого і другого входів другого помножувача, вихід якого підключений до входу блока обробки сигналу потужності вищих гармонік, вихід якого підключений до входу фільтра низьких частот 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що блок обробки сигналу потужності вищих гармонік виконаний у вигляді другого і третього випрямлячів, інвертора і суматора, причому входи другого і третього випрямлячів з'єднані між собою і підключені до виходу другого помножувача, вихід другого випрямляча підключений до першого входу суматора, а вихід третього випрямляча з'єднаний із входом швертуального підсилювача, вихід якого з'єднаний із другим входом суматора, сигнал з якого подається на фільтр низьких частот 3 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що блок обробки сигналу потужності вищих гармонік виконаний у вигляді дюдного моста і узгоджуючого вимірювального двообмоткового трансформатора, перший кінець первинної обмотки якого з'єднаний 3 виходом другого помножувача, а другий кінець її - з корпусом пристрою, вторинна обмотка вимірювального двообмоткового трансформатора з'єднана із входом дюдного моста, негативний затискач якого підключений до корпуса, а позитивний - до фільтра низьких частот 4 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що блок обробки сигналу потужності вищих гармонік виконаний у вигляді оптопари і дюдного моста, перший вхідний затискач якого з'єднаний з виходом другого помножувача, а другий вхідний затискач - з корпусом, при цьому вихід моста підключений до входу оптопари, з виходу якого сигнал подається на вхід фільтра низьких частот Винахід відноситься до електровимірювальної техніки і призначений для виміру основного потоку енергії синусоїдального струму і вторинного потоку енергії вищих гармонік нелінійних навантажень і може знайти застосування для виміру енергії нелінійних навантажень Підвищення точності виміру потужності й енергії вимагає обліку особливостей енергетичних процесів у системах електропостачання при наявності навантажень, що погіршують форму кривої напруги і створюючих коливання напруги і асиметрію Потік енергії від генератора, що розподіляється по мережі і потребляемий навантаженнях, називається основним потоком, а його потужність — потужність основного потоку Та частина енергії, що перетвориться навантаженнями, що спотворюють, і передається назад у мережу, визначає перекручування і приводить до погіршення якості електроенергії Цей потік і його (О 00 48620 потужність, що поширюються від навантажень, що спотворюють, по енергосистемі, називається вторинним потоком енергії і потужністю вторинного потоку чи просто вторинною потужністю Нелінійні навантаження є джерелами вищих гармонік Основний потік енергії визначається першими гармоніками напруги і струму, вторинний потік - вищими гармоніками Сумарні активні і реактивні потужності навантажень будуть складатися з потужностей основного потоку і вторинних потужностей Для нелінійних навантажень вторинні потужності будуть негативними, тому що потоки енергії гармонік будуть зворотними основному потоку енергії, обумовленому першими гармоніками напруги і струму Для ЛІНІЙНИХ навантажень потоки енергії, обумовлені вищими гармоніками, будуть позитивними, тобто енергія вищих гармонік споживається ЛІНІЙНИМИ навантаженнями Нелінійні навантаження є генераторами вищих гармонік одержуючи енергію із системи по каналі першої гармоніки, вони частково перетворять її в енергію вищих гармонік, що повертається назад у мережу Вторинна потужність визначається потужністю модуляції при резкоперемінних навантаженнях, потужностями зворотної і нульової послідовностей при асиметрії режимів, потужностями вищих гармонік при нелінійних навантаженнях чи їхніх комбінаціях Вторинна потужність характеризує додаткові втрати енергії, що виникають при перекручуваннях режимів Відомо «Пристрій для виміру електричної енергії» (ас СРСР №708251, МПК G01R21/06, БИ-180), що містить перемикач полярності потужності, вихід якого з'єднаний через інтегратор із двома граничними елементами, перший тригер, вихід якого зв'язаний з керуючим входом перемикача полярності потужності і з першими входами двох схем збігу, до виходу кожної з який підключений пристрій, що реєструє, другий тригер, вихід якого приєднаний до других входів схем збігу, і ЧИ елемент, причому додатково введені логічний блок і дискримінатор тривалості, при цьому виходи першого і другого граничних елементів з'єднані з входами логічного блоку і ЧИ елемента, вихід якого через дискримінатор тривалості зв'язаний із входом другого тригера, причому вихід другого тригера з'єднаний із третім входом логічного блоку, вихід якого зв'язаний з у ходом першого тригера, крім того, дискримінатор тривалості зв'язаний із другим тригером через додатково введений ЧИ елемент, один вхід якого з'єднаний з виходом дискримінатора тривалості безпосередньо, а другий через також введений у пристрій керований генератор Недоліком цього пристрою є неможливість виміру вторинного потоку енергії вищих гармонік, незважаючи на високу точність виміру основного потоку, що забезпечується досить складної схемотехнікою пристрою Відомо «Пристрій виміру електричної енергії» (а с СРСР №737855, МПК МПК G01R21/00, БИ-2080), що містить перемикач полярності потужності, вихід якого через інтегратор приєднаний до двох граничних елементів, виходи яких з єднані з входами тригера, а виходи тригера зв'язані з послідовно з'єднаними елементом 2ЧИ і ВІДЛІКОВИМ пристроєм і з керуючим входом перемикача полярності потужності, і два елементи ЗИ, при цьому пристрій постачений другим елементом 2ЧИ дискримінатором тривалості, генератором імпульсів, реверсивним лічильником, індикатором знака і генератором східчастої напруги, при цьому виходи тригера з'єднані з першими входами елементів ЗИ, другі входи яких зв'язані з виходом генератора імпульсів, а виходи підключені до входів реверсивного лічильника, вихід реверсивного лічильника з'єднаний із входом індикатора знака, два виходи якого з'єднані з входами керованого генератора східчастої напруги, а вихід останнього приєднаний до входу інтегратора, виходи граничних елементів через другий елемент 2ЧИ з'єднані з дискримінатором тривалості, вихід якого підключений до третіх входів схем збігу Недоліком цього пристрою є неможливість виміру вторинного потоку енергії вищих гармонік, незважаючи на високу точність виміру основного потоку, що забезпечується досить складної схемотехнікою пристрою Найбільш близьким по технічній сутності і технічному результаті, що досягається, і обраним як прототип є «Пристрій для виміру активної энегрии» (ас СРСР №1659876, МПК - 5МПК G01R11/00, БИ-24-91), якій містить перший і другий граничні елементи, перетворювач «напругачастота», реверсивний лічильник, ВІДЛІКОВИЙ блок, причому в пристрій уведені перший і другий перемножники, перший і другий суматори, фільтр нижніх частот, перший і другий випрямлячі, при цьому виходи перемножників з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ входами першого суматора, виходом підключеного до входів першого і другого випрямлячів, вихід першого випрямляча з'єднаний з першим входом другого суматора і входом першого граничного елемента, вихід другого випрямляча з'єднаний із входом другого граничного елемента і другим входом другого суматора, вихід якого через фільтр нижніх частот і перетворювач «напруга-частота» з'єднай з першим входом блоку збігу, другий і третій входи якого підключені до виходу першого і другого граничних елементів ВІДПОВІДНО, перший і другий виходи блоку збіги підключені до підсумовуючого і входам реверсивного піднімального лічильника, ВІДПОВІДНО з'єднаного виходом із входом ВІДЛІКОВОГО блоку Недоліком прототипу є неможливість виміру вторинного потоку енергії вищих гармонік, незважаючи на підвищену точність виміру енергії прямого і зворотного напрямку і сумарної енергії при імпульсно-реверсивних режимах Задачею винаходу є розробка нової конструкції пристрою для виміру основного потоку енергії і вторинного потоку енергії вищих гармонік з досягненням технічного результату - підвищенням точності виміру основного потоку енергії і вторинного потоку енергії вищих гармонік, за рахунок селектірування основного, а також прямого і зворотного вторинних потоків енергії вищих гармонік і підсумовування Поставлена задача зважується тим, що в при 48620 стрій виміру енергії основного потоку і вторинного потоку енергії вищих гармонік, якій містить два перемножники, випрямляч, суматор, фільтр низьких частот, перетворювач «напруга-частота», лічильник імпульсів, причому вихід фільтра низьких частот з'єднаний із входом перетворювача «напруга-частота», вихід якого з'єднаний із входом лічильника імпульсів, додатково введені чотири загороджувальні фільтри, два смугові фільтри, блок обробки сигналу потужності вищих гармонік, другий перетворювач «напруга-частота» і другий лічильник імпульсів, при цьому вихід першого і другого загороджувальних фільтрів з'єднані з першим і другим входами першого перемножника, вихід якого з'єднаний із входом першого випрямляча, сигнал з який подається на вхід першого перетворювача, вихід якого з'єднаний із входом першого лічильника імпульсів, а виходи третього і четвертого загороджувальних фільтрів з'єднані ВІДПОВІДНО з входами першого і другого смугових фільтрів, виходи яких підключені до першого і другого входів другого перемножника, вихід якого підключений до входу блоку обробки сигналу потужності вищих гармонік, вихід якого підключений до входу фільтра низьких частот, крім того, блок обробки сигналу потужності вищих гармонік виконаний у виді другого і третього випрямлячів, інвертора і суматора, причому входи другого і третього випрямлячів з'єднані між собою і підключені до виходу другого перемножника, вихід другого випрямляча підключений до першого входу суматора, а вихід третього випрямляча з'єднаний із входом інвертуючого підсилювача, вихід якого з'єднаний із другим входом суматора, сигнал з якого подається на фільтр низьких частот, чи блок обробки сигналу потужності вищих гармонік виконаний у виді дюдного моста і согласуючого вимірювального двообмотувального трансформатора, перший кінець первинної обмотки якого з'єднаний з виходом другого перемножника, а другий кінець її -з корпусом пристрою, вторинна обмотка вимірювального двообмотувального трансформатора з'єднана з входом дюдного моста, негативний затиск якого підключений до корпуса, а позитивний - до фільтра низьких частот, а також блок обробки сигналу потужності вищих гармонік виконаний у виді оптопари і дюдного моста, перший вхідний затиск якого з'єднаний з виходом другого перемножника, а другий вхідний затиск - у корпусом, при цьому вихід моста підключений до входу оптопари, з виходу якого сигнал подається на вхід фільтра низьких частот Істотними ознаками, що збігаються з прототипом, є - два перемножники, випрямляч, - суматор, - фільтр низьких частот, - перетворювач «напруга-частота», - лічильник імпульсів, - вихід фільтра низьких частот з'єднаний із входом перетворювача «напруга-частота», - вихід перетворювача «напруга-частота» з'єднаний із входом лічильника імпульсів ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу істотними ознаками винаходу, що заявляється, є наступні ознаки - чотири заграждающих фільтри, - два смугові фільтри, - блок обробки сигналу потужності вищих гармонік, - другий перетворювач «напруга-частота», - другий лічильник імпульсів, - вихід першого і другого загороджувальних фільтрів з'єднані з першим і другим входами першого перемножника, - вихід першого перемножника з'єднаний із входом першого випрямляча, - сигнал з виходу першого випрямляча подається на вхід першого перетворювача, - вихід першого перетворювача з'єднаний із входом першого лічильника імпульсів, - виходи третього і четвертого загороджувальних фільтрів з'єднані ВІДПОВІДНО З входами першого і другого смугових фільтрів, - виходи першого і другого смугових фільтрів підключені до першого і другого входів другого перемножника, - вихід другого пермножителя підключений до входу блоку обробки сигналу потужності вищих гармонік, - вихід блоку обробки сигналу потужності вищих гармонік підключений до входу фільтра низьких частот, - блок обробки сигналу потужності вищих гармонік виконаний у виді другого і третього випрямлячів, інвертора і суматора, причому входи другого і третього випрямлячів з'єднані між собою і підключені до виходу другого перемножника, вихід другого випрямляча підключений до першого входу суматора, а вихід третього випрямляча з'єднаний із входом інвертую чого підсилювача, вихід якого з'єднаний із другим входом суматора, сигнал з який подається на фільтр низьких частот, - блок обробки сигналу потужності вищих гармонік виконаний у виді дюдного моста і согласуючого вимірювального двообмотувального трансформатора, перший кінець первинної обмотки якого з'єднаний з виходом другого перемножника, а другий кінець її - з корпусом пристрою, вторинна обмотка вимірювального двообмотувального трансформатора з'єднана з входом дюдного моста, негативний затиск якого підключений до корпуса, а позитивний - до фільтра низьких частот, - блок обробки сигналу потужності вищих гармонік виконаний у виді оптопари і дюдного моста, перший вхідний затиск якого з'єднаний з виходом другого перемножника, а другий вхідний затиск - у корпусом, при цьому вихід моста підключений до входу оптопари, з виходу якого сигнал подається на вхід фільтра низьких частот Сукупність вищевказаних істотних ознак є необхідної і достатній для виконання задачі, поставленої у винаході, з досягненням технічного результату - підвищенням точності виміру основного потоку енергії і вторинного потоку енергії вищих гармонік, за рахунок селектірування основного, а також прямого і зворотного вторинних потоків енергії вищих гармонік і підсумовування їх Дійсно, уведення нових функціональних електронних блоків і наявність нових комутаційних зв'язків МІЖ усіма блоками забезпечує підвищену точність виміру основного потоку енергії і розділь 48620 8 ній (селеісгивній) вимір прямого і зворотного втовильної мережі ринних потоків енергії вищих гармонік, а потім їхнє З виходу фільтра низьких частот 12 сигнал попідсумовування і перетворення величини вихідної дається на вхід другого перетворювача 14 «напрунапруги у відповідне КІЛЬКІСТЬ імпульсів, що підрага-частота», якій перетворюєте вхідну напругу в ховуються лічильником імпульсів, що дозволяє частоту проходження імпульсів значно підвищити точність виміру вторинного поВихід перетворювача 14 «напруга-частота» току енергії вищих гармонік з'єднаний із входом лічильника імпульсів 15, при цьому КІЛЬКІСТЬ імпульсів на виході другого лічильЯк випливає з вищеописаного, тільки виконанника імпульсів 15 пропорційно вторинному потоку ня апарата з новими істотними ВІДМІТНИМИ ознакаенергії вищих гармонік ми, дозволяє досягти технічного результату, зазначеного у винаході, що дозволяє зробити Блок обробки сигналу потужності вищих гарвисновок про існування причинно-наслідкового монік 10 може бути виконаний у декількох варіанзв'язку між ознаками, зазначеними у формулі витах, три з який показані на фіг 2 - 4 находу, і досягає з їх допомогою технічним реНа фіг 2 показана структурна схема блоку обзультатом робки сигналу потужності вищих гармонік 10, що складає з двох випрямлячів 16 (позитивної полярВинахід ілюстрований кресленнями ності) і 17 (негативної полярності), при цьому вихід На фіг 1 зображена структурна схема привипрямляча 17 з'єднаний із входом інвертора 18, строю, що заявляється, на фіг 2 показана структусигнал з якого подається на один із входів суматорна схема блоку обробки сигналу потужності вира 19, на другий вхід якого подається сигнал з вищих гармонік, на фіг 3 показаний блок обробки ходу випрямляча 16 сигналу потужності вищих гармонік, виконаний на базі дюдного моста і вимірювального трансфорНа фіг 3 показаний блок обробки сигналу поматора, на фіг 4 - те ж, виконаний на базі дюдного тужності вищих гармонік 10, виконаний на базі дюмоста й оптрона дного моста 21 і согласующего вимірювального двообмотувального трансформатора 20, перший Пристрій містить два загороджувальні фільтри кінець первинної обмотки якого з'єднаний з вихо1 і 2, що виключають проходження ВІДПОВІДНО надом другого перемножника, а другий кінець її - з пруги чи струму з частотами вище 50Гц корпусом пристрою, вторинна обмотка вимірюваЗагороджувальні фільтри 3 і 4 призначені для льного двообмотувального трансформатора 20 виключення проходження ВІДПОВІДНО струму чи з'єднана з входом дюдного моста 21, негативний напруги з частотами в діапазоні 0 - 50Гц затиск якого підключений до корпуса, а позитивний Вихід загороджувального фільтра 3 приєдна- до фільтра низьких частот ний до входу смугового фільтра 5, а вихід загороджувального фільтра 4 - до входу смугового фільНа фіг 4 показаний блок обробки сигналу потра 6 Смугові фільтри 5 і 6 призначені для тужності вищих гармонік 10, виконаний у виді оппропущення ВІДПОВІДНО струму чи напруги в діапатопари 22 і дюдного моста 21, перший вхідний зоні від 60Гц до 1550Гц затиск якого з'єднаний з виходом другого перемножника, а другий вхідний затиск - з корпусом, Виходи загороджувальних фільтрів 1 і 2 припри цьому вихід моста 21 підключений до входу єднані до входів першого перемножника 7 миттєоптопари 22, з виходу якого сигнал подається на вих значень напруги і струму першої гармоніки, до вхід фільтра низьких частот виходу якого приєднаний вхід першого випрямляча 9, призначеного для випрямлення напруги, проПристрій працює в такий спосіб порційного потужності першої гармоніки Контрольована напруга надходить на загороджувальній фільтр 1, якій пропускає напругу з часВихід першого випрямляча 9 підключений до тотами від 0 до 50Гц, подаваеме потім на перший входу першого перетворювача 11 «напруги - часвхід першого перемножника 7 тота», що перетворить вхідну напругу в частоту проходження імпульсів Контрольований струм надходить на загороджувальній фільтр 2, що пропускає струм з частоВихід перетворювача 11 «напруга-частота» тами від 0 до 50Гц, подаваний потім на другий вхід приєднаний до входу першого лічильника імпульпершого перемножника 7 сів 13 КІЛЬКІСТЬ імпульсів на виході першого лічильника імпульсів 13 пропорційно енергії основного Напруга з виходу перемножника 7, що відповіпотоку дає активної потужності, надходить на перший випрямляч 9, позитивна напруга з якого надходить Виходи смугових фільтрів 5 і 6 приєднані до на перший перетворювач 11 «напруга-частота», з входів другого перемножника 8 миттєвих значень виходу якого на вхід лічильника імпульсів 13 наднапруги і струму, що робить перемножування находять імпульси, пруг і струмів вищих гармонік Вихід другого перемножника 8 приєднаний до частота яких пропорційна величині активної входу блоку обробки сигналу потужності вищих потужності першої гармоніки, тобто потужності гармонік 10, у якому відбувається роздільне виосновного потоку прямлення позитивної і негативної напівхвиль вхіДо виходу лічильника 13 підключений сегмендної напруги, причому негативна напруга додаткотний індикатор, що відображає в цифровій формі во інвертується, а потім обидві випрямлені значення величини активної потужності першої напівхвилі підсумовують гармоніки З виходу блоку обробки сигналу потужності Крім того, контрольовані напруга і струм надвищих гармонік 10 сигнал надходить на вхід фільходять у вимірювальний канал вищих гармонік тра низьких частот 12, призначеного для придуТак, контрольований струм надходить на загошення періодичних перешкод, кратних частоті жироджувальній фільтр 3, якій пропускає струм з 48620 частотами вище 50Гц А контрольована напруга надходить на загороджувальній фільтр 4, якій пропускає напругу з частотами вище 50Гц З виходу загороджувального фільтра 3 струм вищих гармонік надходить на вхід смугового фільтра 5, якій пропускає всі гармоніки струму в діапазоні 60- 1550Гц З виходу загороджувального фільтра 4 напруга вищих гармонік надходить на вхід смугового фільтра 6, якій пропускає всі гармоніки напруги в діапазоні 60 - 1550Гц З виходів смугових фільтрів 5 і 6 миттєві значення напруги і струму вищих гармонік надходять на входи другого перемножника 8, що робить перемножування напруг і струмів вищих гармонік Напруга з виходу перемножника 5, що відповідає потужності вторинних потоків вищих гармонік (значення якого знакопеременно в залежності від потужності і характеру навантаження ) подається на вхід блоку обробки сигналу потужності вищих гармонік 10, у якому виконуються наступні функції - обидві полярності сигналу випрямляються, потім негативна полярність сигналу інвертується і суммируется із сигналом позитивної полярності Далі цей сигнал, що відповідає вторинному потоку енергії вищих гармонік, з виходу блоку обробки сигналу потужності вищих гармонік 10 подається через фільтр низьких частот 12, що придушує періодичні перешкоди, кратні частоті живильної мережі, на вхід другого перетворювача 14 «напруга - частота», де сигнал напруги перетвориться в частотний сигнал, пропорційний вторинному потоку енергії вищих гармонік, якій далі надходить на вхід лічильника 15 і индицируется цифровим індикатором Блок обробки сигналу потужності вищих гармонік 10 може бути виконаний у декількох схемотехнических варіантах, що реалізують однакові функції і представлених на фіг 2 - 4 На фіг 2 представлений блок обробки сигналу потужності вищих гармонік 10, виконаний на базі двох випрямлячів 16 і 17, інвертора 18 і суматора 19 Вхідний сигнал із другого перемножника 8 надходить на входи випрямлячів 16 (позитивної полярності) і 17 (негативної полярності) ВИХІДНІ напруги з випрямлячів 16 і 17, що відповідають прямому і зворотному вторинному потоку енергії вищих гармонік, надходять на входи суматора 19, причому сигнал з випрямляча 17 попередньо інвертується інвертором 18 3 виходу суматора 19 сигнал, пропорційний вторинному потоку енергії вищих гармонік, подається на вхід фільтра низьких частот 12 і далі, як описано вище На фіг 3 показаний блок обробки сигналу потужності вищих гармонік 10, виконаний на базі дюдного моста 21 і согласующего вимірювального двообмотувального трансформатора 20 Вхідний сигнал із другого перемножника 8 надходить на первинну обмотку трансформатора 20, що з'єднана з корпусом пристрою 3 вторинної обмотки трансформатора 20 сигнал надходить на вхід дюдного моста 21, негативний затиск якого підключений до корпуса, а позитивний - до фільтра низьких частот У цьому варіанті трансформатор 20 потрібний для гальванічної розв'язки вхід 10 ного сигналу перемінного струму і вихідного сигналу позитивної полярності, всі ІНШІ функції блоку виконує дюдний міст 21 - випрямлення позитивної і негативної напівхвиль вхідного сигналу, інвертування негативної напівхвилі і підсумовування двох напівхвиль 3 виходу дюдного моста 21 сигнал, пропорційний вторинному потоку енергії вищих гармонік, подається на вхід фільтра низьких частот 12 і далі, як описано вище На фіг 4 показаний блок обробки сигналу потужності вищих гармонік 10, виконаний у виді оптопари 22 і дюдного моста 21 Вхідний сигнал із другого перемножника 8 надходить на дюдний міст 21, заземлений по перемінній напрузі, вихідна діагональ якого підключена до входу оптрона 22, служачій для гальванічної розв'язки вхідного сигналу перемінного струму і вихідного сигналу позитивної полярності Всі ІНШІ функції блоку 10, як і в попередньому випадку, виконує дюдний міст 21 3 виходу оптрона 22 сигнал, пропорційний вторинному потоку енергії вищих гармонік, подається на вхід фільтра низьких частот 12 і далі, як описано вище Приклад конкретного виконання пристрою Загороджувальні (1 - 4) і смугові (5, 6) фільтри побудовані на пасивних елементах (резисторах, конденсаторах і індуктивностях) і не містять активних елементів (мікросхем, транзисторів чи інших напівпровідникових елементів), тому надійність роботи їх дуже велика Перемножники (7, 8) і сумматор (19) виконані на базі операційних підсилювачів серп К284, випрямлячі (9, 16, 17) виконані на базі мікросхем К224УД1В, інвертор (18) і перетворювачі «напругачастота» (11, 14) виконані на базі операційних підсилювачів типу К284УД1В, лічильники імпульсів (13, 15) побудовані на базі цифрових мікросхем серп К561 чи К155 з цифровою індикацією на базі сегментних елементів Варіант виконання блоку 10 містить у собі використання вимірювального двообмотувального трансформатора (20) і звичайного дюдного моста (21), зібраного на високочастотних діодах, наприклад типу Д9Д чи Д223 Інший варіант виконання блоку 10 заснований на використанні звичайного дюдного моста (21), зібраного, наприклад, на ВЧ-диодах типу Д223, і оптопари (22), наприклад, типу К249КП, яка служить для розв'язки ланцюгів вхідного сигналу перемінного струму від ланцюгів вихідного сигналу постійного струму Підвищення точності виміру енергії основного потоку і вторинного потоку енергії вищих гармонік досягається за рахунок нового схемотехнічного рішення поставленої у винаході задачі, і, зокрема, за рахунок використання аналогових выпрямителей 9, 16 і 17, що дозволяють робити роздільний вимір позитивної і негативної напруг, що відповідають основному, а також прямому і зворотному напрямку енергії вищих гармонік Погрішність виміру при цьому визначається напругою зсуву выпрямителей, що складає ЮмкВ, тобто 0,1% від вхідної напруги випрямлячів 6 і 7 Таким чином, пристрій, що заявляється, у порівнянні з прототипом, дозволяє вимірити енергію 48620 12 11 основного потоку і вторинний потік вищих гармонік ного потоку і вторинні потоки енергії вищих гармоза рахунок селектірування основного потоку енернік і оцінити величину складової енергії вищих гагії, а також прямого і зворотного вторинних потоків рмонік стосовно величини енергії основного потоку енергії вищих гармонік і підсумовування їх, на від(тобто першої гармоніки живильної мережі) міну від прототипу, у якому виміряється різниця Таким чином, можна зробити висновок, що заміж прямим і зворотним потоком усіх гармонік дача, поставлена в дійсному винаході, цілком виконується з досягненням технічного результату, Тому можна зробити висновок, що застосузазначеного вище вання пристрою, що заявляється, у порівнянні з прототипом дозволяє вимірювати енергію основ ФігЗ І6 19 • 17 18 Фіг.2 Фїг.4 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for measuring energy of the first and higher harmonic components of a signal
Автори англійськоюBekirov Eskender Alimovych
Назва патенту російськоюУстройство для измерения энергии основной и высших гармонических составляющих сигнала
Автори російськоюБекиров Эскендер Алимович
МПК / Мітки
МПК: G01R 21/00
Мітки: виміру, гармонік, пристрій, енергії, потоку, вторинного, основного, вищих
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-48620-pristrijj-dlya-vimiru-energi-osnovnogo-potoku-i-vtorinnogo-potoku-energi-vishhikh-garmonik.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для виміру енергії основного потоку і вторинного потоку енергії вищих гармонік</a>
Попередній патент: Пристрій для виміру вторинного потоку енергії вищих гармонік
Наступний патент: Доїльне відро
Випадковий патент: Спосіб лікування цефалгії у дітей