Класифікація та критичний аналіз параметрів і характеристик аналого-цифрових перетворювачів електроенергії, удосконалення їх вузлів і застосування структурних методів корекції похибок, підвищення їх точності з дистанційною передачею результату вимірювань.
При низкой оригинальности работы "Підвищення точності аналого-цифрових перетворювачів електроенергії", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Вона може бути одержана порівняно просто і з малими затратами, зручна для перетворень і передавання на відстань, екологічно чиста, тощо. У звязку з величезними обсягами використовуваної електроенергії в даний час все більшого поширення набувають компютеризовані системи керування процесами виробництва і транспортування електроенергії, що дозволяють одночасно збирати інформацію як по цифрових каналах, так і по імпульсних каналах. При цьому особливу увагу привертають такі елементи систем керування як аналого-цифрові перетворювачі електроенергії (АЦПЕ), оскільки вони забезпечують перетворення вимірювальної інформації про кількість виробленої чи спожитої електроенергії у форму сигналу, зручну для передавання вищезгаданими каналами звязку. Широке впровадження компютеризованих систем керування викликало інтенсивний розвиток електронних АЦПЕ, котрі мають значно ширші функціональні можливості порівняно з електромеханічними: дистанційне передавання результатів виміру, можливість переходу на денний і нічний тарифи, обмеження відпуску енергії згідно з попередньою оплатою та ін. У роботі використовувалися методи теорії лінійних електричних кіл для дослідження властивостей і визначення характеристик перетворення АЦПЕ, узагальнений матричний метод для аналізу основних вузлів АЦПЕ, методи систем керування для підвищення точності аналогових перемножувачів і швидкодії компенсаційних інтегруючих перетворювачів напруга-частота, теорії похибок для оцінки похибок АЦПЕ.Вона містить вхідний блок (ВБ), аналоговий перемножувач (АП), перетворювач напруга-частота (ПНЧ), блок керування (БК), лічильник нуля (ЛН), регістр памяті (РП), формувач інтервалів часу (ФІЧ), виконаний на кварцовому генераторі (КГ) та дільнику частоти (ДЧ), елемент збігу (ЕЗ) і вихідний блок, що містить дільник частоти (ДЧ) і формувач імпульсів (ФІ). Запропонований АЦПЕ містить канали вимірюваних сигналів напруги та струму (КН і КС), входи яких підімкнені до проводів електромережі, аналоговий перемножувач АП, входи якого зєднані з виходами КН і КС, а вихід - з входом перетворювача напруга-частота ПНЧ, лічильник Л, дільник частоти ДЧ, вихід якого зєднаний з входом лічильника Л, а вхід обєднаний з виходом ПНЧ і є контрольним виходом (КВ) АЦПЕ. Введення в АЦПЕ додаткового дільника частоти (з коефіцієнтом ділення частоти Кдч), вхід якого обєднаний з виходом перетворювача напруга-частота і є контрольним виходом АЦПЕ, і збільшення коефіцієнту перетворення тракту вимірювання в Кдч разів (тобто збільшення частоти вихідних імпульсів ПНЧ в Кдч разів) дозволяє в Кдч разів швидше здійснити відлік результату вимірювання на контрольному виході, ніж на виході АЦПЕ. Частота з виходу ПНЧ подається на контрольний вихід КВ безпосередньо, а до входу лічильника імпульсів Л - через дільник частоти ДЧ. Таким чином, лічильник імпульсів Л зафіксує результат виміру спожитої електроенергії N як , (3) де F - частота повторення імпульсів на виході ПНЧ; Кдч - коефіцієнт ділення дільника частоти ДЧ; Тв - час виміру.На основі аналізу загальних принципів побудови АЦПЕ запропоновано нові структури АЦПЕ, які порівняно з відомими аналогами мають вищу (в 5 і більше разів) точність при простому схемному рішенні та забезпечують тривалий час роботи (понад 8 років) без додаткових корекцій похибок. Розроблено метод зменшення часу перевірки АЦПЕ (до одиниць-десятків секунд) на основі зміни структури перетворювача введенням додаткового контрольного виходу та дільника частоти і підвищення вихідної частоти ПНЧ і АП. Запропоновано метод побудови аналогових перемножувачів на основі подвійної частотної модуляції, на основі якого розроблено нові аналогові перемножувачі, які порівняно з аналогами мають підвищену в 10 і більше разів точність.
План
2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
У дисертаційній роботі отримано такі основні наукові та практичні результати.
На основі аналізу загальних принципів побудови АЦПЕ запропоновано нові структури АЦПЕ, які порівняно з відомими аналогами мають вищу (в 5 і більше разів) точність при простому схемному рішенні та забезпечують тривалий час роботи (понад 8 років) без додаткових корекцій похибок.
Розроблено метод зменшення часу перевірки АЦПЕ (до одиниць-десятків секунд) на основі зміни структури перетворювача введенням додаткового контрольного виходу та дільника частоти і підвищення вихідної частоти ПНЧ і АП.
Виведено аналітичні вирази для характеристик перетворення та оцінки похибок розроблених АЦПЕ, які дозволяють встановити властивості АЦПЕ на стадії їх проектування.
На основі структурної корекції похибок одержали подальший розвиток методи покращення метрологічних характеристик основних вузлів АЦПЕ, зокрема, аналогових перемножувачів і перетворювачів напруга-частота.
Запропоновано метод побудови аналогових перемножувачів на основі подвійної частотної модуляції, на основі якого розроблено нові аналогові перемножувачі, які порівняно з аналогами мають підвищену в 10 і більше разів точність.
Запропоновано метод побудови компенсаційних інтегруючих перетворювачів напруга-частота, який дозволяє в 5 і більше разів підвищити швидкодію порівняно з аналогами при однаковій точності.
На основі проведеного аналізу компенсаційних перетворювачів напруга-струм на операційних підсилювачах і транзисторах показано, що більшу точність і вихідний опір забезпечують перетворювачі з польовими транзисторами.
Результати виконаних досліджень впроваджено в Національному університеті “Львівська політехніка” у держбюджетних науково-дослідних роботах за планом Міністерства освіти і науки України №№ державної реєстрації 194U029636, 0196U000181, 0198U002350, 0100U000482, 0104U002297 і використовуються при проектуванні та експрес-аналізі приладів і автоматизованих систем обліку енергоносіїв на підприємстві “Енергозбереження -2002” (м. Львів), а також впроваджено у навчальний процес на кафедрі автоматики та телемеханіки.
Список литературы
Влах Г.І., Мичуда З.Р. Компенсаційний перетворювач напруга-струм// Вісник ДУЛП - Автоматика, вимірювання та керування. - Л.: ДУЛП, 1996, вип.305, с. 53-56.
Влах Г.І. Порівняльний аналіз компенсаційних генераторів струму// Вісник ДУЛП - Автоматика, вимірювання та керування. - Л.: ДУЛП, 1996, вип.305, с. 57-60.
Влах Г.І., Мичуда З.Р. Аналоговий перемножувач на ефекті оберненої функції// Міжвідомчий наук.-техн. зб. “Вимірювальна техніка і метрологія”. - Л.: Вища школа, 1996, вип.52, с. 101-103.
Влах Г.І. Перемикач полярності// Вісник ДУЛП - Автоматика, вимірювання та керування.- Л.: ДУЛП, 1997, вип.314, с. 126-131.
Влах Г.І. Лічильники електроенергії. Огляд// Вісник ДУЛП - Автоматика, вимірювання та керування.- Л.: ДУЛП, 1998, вип.348, с. 101-117.
Влах Г.І., Мичуда З.Р., Мичуда Л.З. Аналоговий помножувач на основі частотної модуляції// Міжвідомчий збірник наукових праць “Відбір і обробка інформації”, 2004, вип.20 (96), с. 64-68.
Влах Г.І., Мичуда З.Р., Мичуда Л.З. Аналого-цифровий перетворювач електроенергії// Науково-технічний журнал “Методи та прилади контролю якості”, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, 2005, вип. 13, с. 80-82.
Влах Г.І., Мичуда З.Р., Гордійчук Р.А. Підвищення швидкодії прецизійних перетворювачів напруга-частота// Сборник трудов международной НТК “Приборостроение - 2004”, Винница-Ялта, 2004, с. 72
Г.І.Влах, З.Р.Мичуда. Аналого-цифровий перетворювач електроенергії// Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах і конверсії виробництва: Збірник матеріалів 3-ї науково-технічної конференції.- Хмельницький, 1995.- с.86.
Г.І.Влах, З.Р.Мичуда. Аналого-цифровий перетворювач електроенергії для систем автоматичного управління// Праці 2-ї української конференції з автоматичного керування "Автоматика-95".- Львів, 1995, т.4, с.87-88.
Влах Г.І., Мичуда З.Р. Аналоговий перемножувач на ефекті оберненої функції// Міжнародна НТК “Контроль і управління в технічних системах”. Тези доповідей.- Вінниця, 1995, ч.2, с.
Г.І.Влах, З.Р.Мичуда. Покращення метрологічних характеристик електронних лічильників електроенергії// Наукові праці конференції "Компютерні технології друкарства: алгоритми, сигнали, системи", ДРУКОТЕХН-96, Львів, 1996, с.113-114.
Влах Г.І. Сучасний стан лічильників електроенергії// Праці 3-ї Української конференції з автоматичного керування “Автоматика-96”.- Севастополь,1996, т.1, с. 191.
Влах Г.І., Мичуда З.Р. Моделювання процесів перемноження в аналого-цифрових перетворювачах електроенергії// Міжнародна конференція “Моделювання та дослідження стійкості систем”. Тези доповідей. - К.: ІВЦ Мінстату України, 1997, с. 24.
Влах Г.І., Мичуда З.Р., Мичуда Л.З. Блок аналого-цифрового перетворення для лічильників електроенергії підвищеної точності// Сборник трудов международной НТК “Наука и предпринимательство”, Винница-Ялта, 2005, с. 64-68.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
