ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Полезная модель относится к области измерения параметров электрической энергии и может быть использовано в устройствах измерения трехфазного переменного напряжения или тока, а также в устройствах автоматики и релейной защиты.
8
Известен преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное [Авторское свидетельство СССР №789835 МПК G01R 19/22, опубл. 23.12.1980 г.], содержащий входные элементы, три квадратора, четыре ключа, элемент памяти, дифференциальный усилитель, элемент управления, модулятор, усилитель постоянного тока и сумматор.
Недостатком данного устройства является недостаточная точность преобразования и низкая надежность, обусловленная сложностью схемы, а также узкая область применения, ограниченная измерением действующего значения однофазного напряжения.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является измерительный преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное [Статические компенсаторы для регулирования реактивной мощности / Под ред. P.M. Матура. Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1987, с. 36.], содержащий два квадратора, пять блоков перемножения, три сумматора и блок извлечения квадратного корня, причем выходы квадраторов соединены с входами одного из сумматоров, выход которого через блок извлечения квадратного корня подключен к выходу преобразователя.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Недостатком данного преобразователя является невысокая точность измерения напряжения, обусловленная большим числом преобразований входных сигналов.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение точности измерения напряжения за счет уменьшения числа преобразований входных сигналов.
Указанный технический результат достигается тем, что в известный измерительный преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащий первый и второй квадраторы, сумматор и блок извлечения квадратного корня, причем выходы первого и второго квадраторов соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход которого через блок извлечения квадратного корня подключен к выходу преобразователя, дополнительно введен третий квадратор, выход которого соединен с третьим входом сумматора, а входы первого, второго и третьего квадраторов подключены соответственно к первому, второму и третьему фазным входам преобразователя.
Существенными отличиями предлагаемого преобразователя является введение третьего квадратора и организация новых связей между элементами устройства. Совокупность элементов и связей между ними обеспечивают достижение положительного эффекта - повышения точности преобразователя.
Сущность полезной модели поясняется чертежом (фиг.), где приведена функциональная схема преобразователя.
Преобразователь (фиг.) содержит квадраторы 1, 2, 3, сумматор 4 и блок извлечения квадратного корня 5, причем выходы квадраторов 1, 2, 3 соединены соответствующими с входами сумматора 4, выход которого через блок извлечения квадратного корня 5 подключен к выходу преобразователя, а входы квадраторов 1, 2, 3 подключены к соответствующим фазным входам преобразователя, подключенным к фазным проводам трехфазной сети.
A
B
C
Преобразователь работает следующим образом. На входы квадраторов 1, 2, 3 поступают соответственно напряжения u, u, u, пропорциональные фазным напряжениям сети:
фm
где U - амплитуда измеряемого фазного напряжения.
1
2
3
А
B
C
На выходах квадраторов 1, 2, 3 формируются напряжения u, u, u, полученные после возведения в квадрат входных напряжений u, u, u.
1
2
3
4
После суммирования напряжений u, u, u, в сумматоре 4 и преобразований, имеем напряжение u.
вых
После операции извлечения квадратного корня в блоке извлечения квадратного корня 5 на выходе преобразователя формируется напряжение U:
вых
л
В результате выходное постоянное напряжение U преобразователя не содержит переменной составляющей, а его величина равна действующему значению линейного напряжения U трехфазного источника.
При практической реализации предлагаемого преобразователя в качестве квадраторов 1, 2, 3 можно использовать перемножители сигналов на микросхеме К525ПС3, объединив при этом ее информационные входы x и y. Сумматор 4 представляет собой обычный сумматор на операционном усилителе. В качестве блока извлечения квадратного корня 5 можно использовать схему на операционном усилителе, включив квадратор в цепь его отрицательной обратной связи.
Таким образом, в предлагаемой полезной модели более чем в два раза уменьшено количество преобразований сигналов, а, следовательно, повышается точность преобразователя.