CS267019B1

CS267019B1 - Voltage and active power value meter

Info

Publication number: CS267019B1
Application number: CS883867A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ing Csc Haasz
Original assignee: Haasz Vladimir
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1988-06-03
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS386788A1

Abstract

Měřič efektivní hodnoty něptí a činného výkonu pracuje na vzorkovacím principu a optimalizuje naplnění paměti měřiče při měření půleních průběhů typických pro napájení pulaně řízených asynchronních motorů při nízkých otáčkách. Do paměti mikropočítače ee ukládají hodnoty ovzorkovaného napětí a proudu pouze v době, kdy je vstupní napětí v absolutní hodnotě větší než stanovená mez a nejsou ukládány ty vzorky, kdy je napětí mezi pulsy nulové, neboi v tomto okamžiku je i okamžitý výkon nulový. Současně se do paměti zaznamenává pořadové číslo posledního nenulového vzorku před okamžikem, kdy vstupní napětí klesne pod definovanou úroveň. Na datovou sběrnici mikropočítače jsou napojeny napěiový kanál, proudový kanál a čítač odměrů, jejichž řídící vstupy jsou ovládány z řídící jednotky. Jeden vstup řídící jednotky je napojen na mikropočítač a druhý na výstup okénkového komparátorů, připojeného k napětovému vstupu měřiče.The effective value of the pulse and active power meter operates on the sampling principle and optimizes the filling of the meter memory when measuring the half-waves typical for powering pulse-controlled asynchronous motors at low speeds. The values of the sampled voltage and current are stored in the microcomputer memory only when the input voltage is greater than the specified limit in absolute value and those samples are not stored when the voltage between pulses is zero, because at this moment the instantaneous power is also zero. At the same time, the serial number of the last non-zero sample before the moment when the input voltage drops below the defined level is recorded in the memory. The voltage channel, current channel and measurement counter are connected to the microcomputer data bus, the control inputs of which are controlled from the control unit. One input of the control unit is connected to the microcomputer and the other to the output of the window comparator connected to the voltage input of the meter.

Description

Vynález se týká měřiče efektivní hodnoty napětí a činného výkonu vhodného zejména pro měření na pulsně řízených asynchronních motorech při nízkých otáčkách.The invention relates to a rms voltage and active power meter suitable in particular for measuring pulse-controlled asynchronous motors at low speeds.

Pro měření proudu, napětí a činného výkonu pulsně řízených spotřebičů se v poslední době stále více používají přístroje pracující na principu vzorkovacích metod, kdy se ovzorkuje a digitalizuje průběh napětí a proudu sejmutý převodníkem proud-napětí a měřené parametry se z naměřených hodnot vypočtou numerickou integrací. Na tomto principu pracují jak tovární měřiče napětí, proudu či výkonu, tak systémy sestavené z číslicové paměti přechodových dějů a počítače. Tyto měřiče a systémy vzorkují po pevně stanovenou dobu a všechny ovzorkované body ukládají do paměti. Pro nízké otáčky pulsně řízených asynchronních motorů, to je pro dlouhou dobu periody základní harmonické, je však potřebný počet vzorků pro dosažení požadované přesnosti řádově jednotky % či lepší velmi vysoký vzhledem k relativně velmi malé šířce napěťových impulsů vůči délce periody. To klade velké nároky na potřebnou kapacitu paměti.Recently, devices working on the principle of sampling methods have been increasingly used for measuring current, voltage and active power of pulse-controlled appliances, where the voltage and current course taken by the current-voltage converter is sampled and digitized and measured parameters are calculated from measured values by numerical integration. Both factory voltage, current or power meters and systems composed of digital transient memory and a computer work on this principle. These meters and systems sample for a fixed period of time and store all sampled points in memory. For low speed pulse-controlled asynchronous motors, that is, for a long period of the basic harmonic period, the number of samples required to achieve the required accuracy of the order of% or better is very high due to the relatively small width of voltage pulses relative to the period. This places great demands on the required memory capacity.

Tento nedostatek odstraňuje měřič efektivní hodnoty napětí a činného výkonu podle vynálezu, tvořený napěťovým kanálem, jehož vstup je současně napěťovým vstupem měřiče a proudovým kanálem, jehož vstup je proudovým vstupem měřiče. Číslicové výstupy napěťového a proudového kanálu jsou připojeny na datovou sběrnici mikropočítače. Podstatou vynálezu je, že na tuto datovou sběrnici mikropočítače je současně připojen číslicový výstup čítače odměrů a řídící vstupy napěťového kanálu, proudového kanálu a čítače odměrů jsou připojeny k výstupu řídící jednotky. Jeden vstup řídící jednotky je spojen s výstupem mikropočítače a její druhý vstup je spojen s výstupem okénkového komparátoru, připojeného k napěťovému vstupu měřiče.This disadvantage is eliminated by the meter of the effective value of voltage and active power according to the invention, formed by a voltage channel, the input of which is simultaneously the voltage input of the meter and a current channel, the input of which is the current input of the meter. The digital outputs of the voltage and current channels are connected to the data bus of the microcomputer. The essence of the invention is that the digital output of the meter counter is simultaneously connected to this data bus of the microcomputer and the control inputs of the voltage channel, the current channel and the meter counter are connected to the output of the control unit. One input of the control unit is connected to the output of the microcomputer and its other input is connected to the output of a window comparator connected to the voltage input of the meter.

Výhodou měřiče efektivní hodnoty a činného výkonu podle vynálezu je možnost snížení potřebné kapacity paměti pro uložení naměřených hodnot a zrychlení výpočtu a tedy i doby měřené efektivní hodnoty napětí a činného výkonu pulsně řízených asynchronních motorů. Zároveň toto řešení měřiče umožňuje jeho použití beze změn i pro jiné průběhy napájecího napětí.The advantage of the RMS and active power meter according to the invention is the possibility of reducing the required memory capacity to store the measured values and speed up the calculation and thus the measured RMS value of the voltage and active power of pulse-controlled asynchronous motors. At the same time, this solution of the meter allows its use without changes for other waveforms.

Příklad uspořádání měřiče podle vynálezu je blokově uveden na přiloženém výkrese.An example of a meter arrangement according to the invention is shown in block form in the accompanying drawing.

Měřič efektivní hodnoty napětí a činného výkonu sestává z napěťového kanálu _1_, jehož vstup je zároveň napěťovým vstupem 8 celého měřiče a z proudového kanálu 2> jehož vstup je současně proudovým vstupem J celého měřiče. Výstup napěťového kanálu £ a proudového kanálu 2 jsou připojeny na datovou sběrnici 4 mikropočítače 2· Řídící vstupy napěťového kanálu £ a proudového kanálu 2 jeou spojeny s řídící jednotkou £ na kterou je zároveň připojen svým řídícím vstupem i čítač 2 odměrů, jehož číslicový výstup je napojen na datovou sběrici 4. Jeden vstup řídící jednotky £ je připojen k výstupu mikropočítače 2 ^a její druhý vstup je spojen s výstupem okénkového komparátoru 2, připojeného k napěťovému vstupu 8 měřiče.The meter of the effective value of voltage and active power consists of a voltage channel 1, the input of which is at the same time the voltage input 8 of the whole meter and of the current channel 2, the input of which is at the same time the current input J of the whole meter. The output of the voltage channel £ and the current channel 2 are connected to the data bus 4 of the microcomputer 2. The control inputs of the voltage channel £ and the current channel 2 are connected to the control unit £ to the data bus 4. One input of the control unit 6 is connected to the output of the microcomputer 2 ^and its other input is connected to the output of the window comparator 2, connected to the voltage input 8 of the meter.

Měřič efektivní hodnoty napětí a činného výkonu pracuje tak, že na napěťový vstup 8 měřiče a tedy na vstup napěťového kanálu £ ae přivádí měřené napětí a na proudový vstup J měřiče, tedy na vstup proudového kanálu 2 se přivádí napětí úměrné měřenému proudu. Tato napětí se ovzorkují a digitalizují a hodnota je v definovaný okamžik, rozdílný pro napěťový kanál £ a proudový kanál 2 uložena přes datovou sběrnici £ do paměti mikropočítače 2 úle signálu z okénkového komparátoru 2· Okénkový koraparátor 2 zajišťuje, aby do paměti mikropočítače 2 nebyla předávána data odpovídající nulovému napětí na napěťovém vstupu 8. Okamžik, kdy napětí na napěťovém vstupu 8 klesne v absolutní hodnotě pod stanovenou mez, určuje překlopení okénkového komparátoru 2· Pořadové číslo odměru,The meter of the effective value of voltage and active power works in such a way that it supplies the measured voltage to the voltage input 8 of the meter and thus to the input of the voltage channel £ ae and to the current input J of the meter, i.e. to the input of the current channel 2. These voltages are sampled and digitized and the value is stored at a defined time, different for the voltage channel £ and the current channel 2, via the data bus £ in the memory of the microcomputer 2 according to the signal from the window comparator 2. data corresponding to the zero voltage at the voltage input 8. The moment when the voltage at the voltage input 8 falls below the set limit in absolute value determines the overturning of the window comparator 2 · Sequence number of the measurement,

CS 267 019 Bl který se jako poslední zaznamenal do paměti před tím, než napětí pokleslo pod danou úroveň, je definováno čítačem 9 odměrů a rovněž se zapíše po datově sběrnici 4^ do paměti mikropočítače jj.CS 267 019 B1, which was last recorded in the memory before the voltage drops below a given level, is defined by the counter 9 of measurements and is also written via the data bus 4 'to the memory of the microcomputer jj.

Lze tedy říci, že do paměti mikropočítače nejsou ukládány ty vzorky, kdy je napětí mezi pulsy nulové, nebol v tomto okamžiku, je i okamžitý činný výkon nulový. Vzhledem k tomu, že tyto prodlevy jsou v případě nízkých otáček několikrát delší než doba trvání napěťových impulsů, lze tímto způsobem při zachování požadované přesnosti několikrát zmenšit počet vzorků ukládaných do paměti, resp. při zachování původního počtu vzorků zlepšit přesnost.Thus, it can be said that those samples are not stored in the memory of the microcomputer when the voltage between the pulses is zero, or at this moment, the instantaneous active power is also zero. Due to the fact that these delays are several times longer than the duration of the voltage pulses at low speeds, the number of samples stored in the memory or memory can be reduced several times in this way while maintaining the required accuracy. improve accuracy while maintaining the original number of samples.

Claims

RMS voltage and active power meter consisting of a voltage channel, the input of which is both the meter voltage input and a current channel, the input of which is also the current input of the meter, where the digital outputs of the voltage and current channel are connected to the data bus the digital output of the meter counter (9) is simultaneously connected to the data bus (4) of the microcomputer (5), while the control inputs of the voltage channel (1), current channel (2) and meter counter (9) are connected to the output of the control unit (6) , one input of which is connected to the output of the microcomputer (5) and the other input of which is connected to the output of a window comparator (7) connected to the voltage input (8) of the meter.