Измерительные преобразователи мощности с применением амплитудно-импульсной и широтно-импульсной модуляций

В основу работы электронногосчетчика /ЭС/ положено использование статического преобразователя мощности в постоянное напряжение. При этом применяется двойная модуляция с преобразованием напряжения в частоту электрических импульсов с последующим интегрированием. Струк­турная схема ЭС активной энергии однофазной цепи /рис. 3/ содержит преобразователь мощности в напряжение /ПМН/, преобразователь напряже­ния в частоту /ПНЧ/ и счетчик импульсов /СИ/. ПМН содержит блоки широтно-импульсной /ШИМ/ и амплитудно-импульсной /АИМ/ модуляции. На вход блока ШИМ поступа­ет напряжение, пропорциональ­ное току нагрузки, а наблок АИМ - напряжение пропор­циональное напряжению нагрузки. С помощьюсхемы ШИМ напряже­ние U₁ преобразуется в последова­тельность прямоугольных импульсов переменной длительности. С изменением значения U₁ изменяется отношение разности длительностей импульсов t₁ и интервалов между ними t₂ и их сумме /рис. 4/, т.е. , где T=t₁+t₂ – период следования импульсов.

Так как амплитуда импульсов в АИМ изменяется пропорционально нап­ряжению на нагрузке, а их длительность связана с током нагрузки и в блоке АИМ входные сигналы перемножаются, среднее напряжение U₃ на выходе АИМ пропорционально активной мощности Р. С помощью ПНЧ напряже­ние U₃ преобразуется в частоту импульсов, которая пропорциональна мощности Р. Выходные импульсы ПНЧ подсчитываются счетчиком импульсов СИ. Тем самым производится интегрирование мощности, так как каждый импульс эквивалентен определяемой мощности на нагрузке. Следователь­но, показания СИ пропорциональны активной энергии.

Для получения сигнала, пропорционального реактивной мощности /рис.5/, напряжение нагрузки с помощью фазосдвигающего устройства /ФСУ/ сдвигается по фазе наугол, равный 90º. Выходной сигнал ФСУ поступает на второй АИМ-2, с выхода которого снимается сигнал, среднеезначениекоторого пропорционально реактивной мощности.

В многофазных системах в зависимости от принятой схемы включения применяются две или три подобные схемы, входные сигналы которых сум­мируются по отдельным каналам - активной и реактивной мощности.

Дата добавления: 2015-10-28