Счетчик активной электроэнергии

Счетчик активной электроэнергии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СЧЕТЧИК АКТИВНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ содержащий преобразователь тока, соединенный с входной токовой клеммой, и последовательно соединенные множительный блок , поеобразователь частоты, вычислительный блок и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения полной активной электроэнергии основной и высших гармоник тока в электрических цепях с изменяющейся нагрузкой, введены формирователь частотной характеристики и блок определения активного сопротивления основной гармоники тока, при этом формирователь частотной характеристики включен между выходом преобразователя тока и обоими входами множительного блока, один из входов блока определения активного сопротивления основной гармоники тока соединен с выходом преобразователя тока, другой вход соединен с входной клеммой напряжения, а выход соединен с вторым входом вычислительного блок а. 2. Счетчик по п. 1, отличающийся тем, что блок определения .активного сопротивления основной гармоники тока содержит фильтр OCHOB-J ной гармоники тока, который соеди (Л нен с обоими входами первого перемножителя и одним из входов второго перемножителя , другой вход которого соединен с входной клеммой блока выходы обоих перемножителей соединены с входами аналогового делителя, выход которого через преобразователь йапряжения в интервал времени соедио нен с выходной клеммой блока. з: 4:; ND О

СООЭ СОВЕТСКИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 ® G 01 В 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМЪ CINPKTElhCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3391692/18-21 (22) 27.05.82 (46) 30.12.83. Бюл. М 48 (72) Т. И. Расулов и О. Ю. Везиров (71) Азербайджанский политехнический институт им. Чингиза Ильдрыма (53), 621.317.785(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 585455. кл. G 01 R 11/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР 9 687392, кл. G 01 R 11/00, 1979 (прототип). (54)(57) 1. СЧЕТЧИК AKTHBHOA ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ содержащий преобразователь тока, соединенный с входной токовой клеммой, и последовательно соединен— ные множительный блок, преобразователь частоты, вычислительный блок и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей .путем измерения полной активной электроэнергии основной и высших гармоник тока в электрических цепях с изменяющейся нагрузкой, введены формирователь частотной характеристики и блок определения активного сопро.тивления основной гармоники тока, при этом формирователь частотной характеристики включен между выходом преобразователя тока и обоими входами множительного блока, один из входов блока определения активного сопротивления основной гармоники тока соединен с выходом преобразователя тока, другой вход соединен с входной клеммой напряжения, а выход соединен с вторым входом вычислительного блока.

2. Счетчик по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что блок определения .активногб сопротивления основной гармоники тока содержит фильтр основе ной гармоники тока, который соединен с обоими входами первого перемно .жителя и одним из входов второго перемножителя, другой вход KGTopoFQ соединен с входной клеммой блока, выходы обоих перемножителей соединены с входами аналогового делителя, выход которого через преобразователь напряжения в интервал времени соедиНен с вЫходной клеммой блока.

1064207

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения активной энергии в электрических цепях, и может быть применено для определения активной электроэнергии основной и выс- 5 ших гармоник тока.

Известен электронный счетЧиК электрической энергии, содержащий преобразователь тока, последовательно соединенные множительный блок преоб- 1Q

Ф разонатель напРяжения в частоту иммульсов коммутатор, счетчик импульсов, а также блок определения знака и второй счетчик импульсов (1) .

Однако указанный счетчик. не позволяет измеРять активную энеРгию высших гаомоник тока частоты отличной от частоты напряжения.

Известен счетчик электроэнергии, ПРЕДСтанляющий собой последовательно соединенные входного клемму. пРеобразователь тока множительный блок1 поеобРазователь частоты, вычислительный блок и счетчик импульсов (2j, Недостатком счетчика активной электроэнергии является ограниченность функциональных возможностей, так как он не обеспечивает измерение активной электроэнергии основной и высших гармоник тока в электрических цепях с изменяющимся сопротивлением нагрузки.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем измерения полной активной электроэнергии основной и высших гармоник тока в 35 электрических цепях с изменяющейся нагрузкой.

Поставленная цель достигается тем; что в счетчик активной электроэнергии. содержащий преобразователь тока. со- 4Q единенный с входной токовой клеммой, и последовательно соединенные множительный блок, преобРазователь частоты, вычислительный блок и счетчик импульсов, введены формирователь час-45 тотной хаРактеристики и блок определения активного сопротивления основной гармоники тока при этом формиI

Рователь частотной характеристики включен между выходом пРеобраэователя тока и обоими входами множительного блока, один из входов блока определения активного сопротивления основной гармоники тока соединен с выходом преобразователя тока, другой вход соединен с входной клеммой наряжения а выход соединен с вторым входом вычислительного блока.

Блок определения активного сопротивления основной гармоники тока содержит фильтр основной гармоники 60 тока, который соединен с обоими входами первого перемножителя и одним нз входов второго перемножнтеля, другой вход которого соединен с входной клеммой блока, выходы обоих перемножителей соединены с входами аналогового делителя, выход которого через преобразователь напряжения н интервал времени соединен с выходной клеммой блока.

Иа чертеже представлеиа структурная электрическая схема счетчика. устройство содержит последовательно соединенные входную токоную клемму 1, преобразователь 2 нока, формирователь 3 частотной характеристики, множительный блок 4, преобразователь

5 частоты, вычислительный блок 6, счетчик 7 импульсов и блок 8 определения активного сопротивления основной гармоники тока, состоящий иэ последовательно соединенных фильтра 9 основной гармоники тока, первого перемножителя 10 оба входа которого объединены аналогового делителя 111 поедставляющего собой опеРационный усилитель н цепи обратной связи которого включен высокоточный умножитель с широтно-импульсной модуляцией по одному входу и амплитудно-импульсной модуляцией по второму входу, преобразователя 12 напряжения в интервал времени соединенного с вторым входом вычислительного блока 6, и второго перемножителя 13, один вход которого соединен с входной клеммой 14 напряжения, другой вход — с выходом фильтра 9 основной гармоники тока, а выход - с доугим входом аналогового делителя 11.

Счетчик активной электроэнеРгии работает следующим обРазом.

При синусоидальном токе в измеряемой цепи поступающий на клемму 1 сигнал тока преобразуется преобразователем 2 тока в напряжение. Это напряжение поступает на формирователь

3 частотной характеристики который представляет собой амплитудный корректор, имеющий убывающую амплитудно-частотную характеристику в диапазоне измеряемого тока вида. Я

4 где 1 — номер гармоники тока, причем затухание, вносимое формирователем

3. максимально иа частоте основной гармоники и уменьшается с увеличением номера гармоники.

С выхода формирователя 3 напряжение поступает на оба входа множительного блока 4, среднее значение напряжения на выходе .которого пропорционально квадрату дей стнующего значения тока цепи.

В преобразователе 5 сигнал преобразуется в частоту электрических импульсов, которые поступают на один иэ нходон блока 6. Одновременно сигнал с выхода преобразователя 2 тока поступает на вход блока 8 определения активного сопротивления основной гармоники тока и через фильтр 9 основной гармоники тока подается на, оба входа перемножителя 10, на выхо1064207 де которого получают сигнал, пропорциональный квадрату действующего значения тока основной гармоники. Это напряжение поступает на вход аналогового делителя 11, а сигнал с выхода фильтра 9 основной гармоники то- 5 на - на вход перемножителя 13, на другой вход которого подается напряжение с клеммы 14. На,выходе перемножителя 13 получают сигнал, пропорциональный активной мощности основ- 30 ной гармоники тока, KQTopHA поступает на второй вход аналогового делителя 11.

Аналоговый делитель 11 осуществляет деление сигнала напряжения, 5 пропорционального активной мощности основной гармоники тока, на сигнал напряжения, пропорциональный квадрату тока основной гармоники. Среднее значение сигнала на выходе аналогового делителя 11 пропорционально активному сопротивлению цепи основной гармоники тока. Этот сигнал преобразователем 12 напряжения в интервал времени преобразуется в импульсный сигналf длительность которого пропорциональна активному сопротивлению основной гармоники тока, и поступает на другой вход блока 6.

На выходе блока 6 получают сигнал, частота которого пропорциональна активной мощности основной гармоники тока измеряемой цепи.

Счетчик 7 подсчитывает число импульсов и преобразует мощность в энергию. При несинусоидальном токе 35 в измеряемой цепи поступающее на вход формирователя 3 частотной характеристики напряжение с выхода преI обраэователя 2 тока„содержащее как основную гармонику,. так и высшие гармоники, преобразуется в соответствии с его амплитудно-частотной характеристикой.

На выходе формирователя 3 частотной характеристики получают сигнал, пропорциональный. Я . Этот сигнал поступает на вход множительного блока 4, сигнал на выходе которого пропорционален квадрату действующего значения полного тока измеряемой электрической цепи и 4, . ПреобразоватеЛем 5 этот сигнал преобразуется в частоту электрических импульсов и подается на один из входов блока 6 на другой вход которого поступает напряжение, пропорциональное активному сопротивлению нагрузки основной гармоники тока. При этом на выходе блока

6 частота электрических импульсов пропорциональна квадрату действующего значения полного тока цепи, Я и сопротивлению нагрузки основной гармоники тока. т.е. активной мощности основной и высших гармоник тока (сопротивление нагрузки высшим гармоникам тока с большой степенью точности пропорционально сопротивлению основной гармоники тока, увеличенному в

- 7 раз) . Счетчик 7 аналогичным образом преобразует полную активную мощность в электрическую энергию.

Изобретение позволяет учитывать полную активную электрическую энергию измеряемой цепи. в том числе и электроэнергию высших гармоник тока частот, отличных от частот напряжения.

1064207

Составитель Г. Рассмотрова

Редактор А .Лежнина Техред М. Гергель Корректор Г.Реыетник

Закаэ 10516/46

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4