Вращающий элемент индукционного счетчика электрической энергии

Вращающий элемент индукционного счетчика электрической энергии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к средствам измерения электрической энергии переменного тока. Целью изобретения является повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что обматка 4 возбуждения магнитопровода 3 последовательной магнитной цепи включается в цепь тока нагрузки последовательно с первичной обмоткой катушки 10 взаимной индуктивности, вторичная обмотка которой последовательно и противофазно с обмоткой 6 обратной связи, размещенной на этом же магнитопроводе, подключена на вход последовательно соединенных интегратора 7, усилителя 8 напряжения переменного тока, преобразователя 9 напряжение - ток и обмотки 5 подмагничивания этого магнитопровода. Перенос интегратора 7 из контура обратной связи в контур прямого преобразования позволяет повысить точность. Кроме того, изобретение позволяет гальванически развязать электрическую схему от силовой цепи. Устройство также содержит магнитопровод 1 параллельной магнитной цепи, на котором размещена обмотка 2 возбуждения. 1 ил.

COl03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„80„„1597739 (51)5 г. 01 R 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f (21) 4440231/24-21 (22) 11.05.88 (46) 07.!0.90. Ф 37 (71) Узбекский филиал Всесоюзного института повьппения квалификации руководящих и инженерно-технических работ,ников в области стандартизации, качества продукции и метрологии (72) Т.А.?михайлова, А.Б.Садыков и С.А.Кравченко (53) 621.317.385 (088.8) (56) Электрические измерения./ Под ред. В.H.Иалиновского, ?1.:;Энергоатомиздат, 1985, с. 87.

Авторское свидетельство СССР

8 1476393, кл. r; 01 R 22/00, 1987.

2 (54) ВРА?ЦАИР1ИЙ ЭЛЕИЕНТ ИНДУКЦИОННОГО

СЧЕТЧИКА ЭЛЕКТРИЧКСКОЙ ЭНЯРГИИ (57) Изобретение, относится к элеКгро измерительной. технике, в частности к средствам измерения электрическойэнергии переменного тока. Целью изобретения является повьпчение.точ". ности. ПоставлеюМя цель достигается тем, что обмотка 4 вазбукдения магнитопровода 3 последовательной магнитной цепи включается в.цепь тока нагрузки последовательно с первичной обмоткой катушки 10 взаимной индуктивности; вторичная обмотка которой последовательно и противофазно с..обмоткой

1597739 связи в контур прямого преобразования позволяет повысить точно. ть. Кроме TnI о, изобретение позволяет глльвлнически

5 рлэвязать электрическую схему от силовой цепи, устройство тлкже содержит млгнитопронод 1 плрлллельной ™лгнитной IIeIIII, нл котором рлзмещенл

Обмотка ? возбуждения. 1 ил, Изобретение относится к электроизм(рительной Tpхнике, R частности к средствам:IçìåðeHèÿ электрической энергии переменного тока, Дель изобретения — повышение точности индукционного счетчика электри- 20 ческой энергии.

На чертеже представлена конструкция вращающего элемента индукционноГО счетчика электрической энергии и блок-схема подключения его узлов.

Конструкция состоит иэ параллельной магнитной цепи, содержащей разветвленный магHHToBpoBQp 1 и обмотку 2 возбуждения, включаемую параллельно нагрузке, последовательной ма гнит ной цепи, содержащей П-образный млгнитопровод З,размещенные на нем обмотки возбуждения 4, подмагничивания 5 и Обратной связи

6, интегратор 7, усилитель 8 напряжения переменного тока, преобразователь 9 напряжение-ток и катушка 10 взаимной индуктивности. Интегратор 7

1 усилитель Я напряжения переменного тока, преобразователь 9 напряжениеток и обмотка 5 подмагничинлния вклю- <0 чени каскадно и составляют цепь прямого преобразования. Обмотка 6 обратной связи и вторичная обмотка катушки

10 взаимной индуктивности соединены . последовательно и противоАазно и подключены к входу интегратора 7. Первичная обмотка катушки 1Р взаимной индуктивности последовательно с обмоткой 4 возбуждения включены в.цепь контролируемого тока.

Вращающий элемент индукционного счетчика электрической энергии работает следующим образом.

Прп наличии тока в обмотках 2 и

4 возбуждения создаются рабочие маг55 нитные потоки ф и Ф, взаимодействие,,оторых приводит к созданию вращающего момента. Дпя. обеспечения пропорционального вращающего момен6 обратной связи, размещенной иа этом же I.HГнитопроводе, подключеил на

« ход последовл тельно соедине нных интегратора 7, усилителя 8 нлпг: женин .ременного тока„преобрлзонлтеля 9 напряжение - ток и Обмотки 5 подмаг1п1чиплнил этОГО млГнитопрОводл, Пере

Нпс интегратора 7 из контура. обратной тл активной мощности нлгр9зки должны выполняться условия

Ф =К,Н; ф„U = 90, (1)

Ф=-ГТ; Ф т=0, (2) где ф и ф — рабочие магнитные пото0 Г ки параллельной и последовательной магнитных цепей;

U u I — напряжение и ток контролируемой нагрузки.

R этом случае показания счетчика определяют энергию, потребляемую нагрузкой зл определенный промежуток времени.

Обеспечение условия (2) осуществляется следующим образом.

Рабочий магнитный поток Ф создаТ ет в обмотке 6 обратной связи ЭДС, определяемую диААеренциалом этого потока и сдвинутую Относительно, него нл 90, ЭДС вторичной обмотки катушки lO взаимной индуктивности пропор-. циональна д ААеренциллу тока нагрузки и отстает от него также на 90 о

Параметры катушки 10 взаимно t HHдуктивности H число витков обмотки

6 Обратной связи выбирают исходя из требуемого Соотношения между током контролируемой нагрузки и модулем рабочего магнитного. потока последовательной цепи при условии совпадения их по Аазе. В этом случае ЭДС обмотки

6 обратной связи равна по модулю и совпадает по Алзе с ЭДС вторичной обмотки катушки 1 О взаимной индуктивности, следовательно, сигнал на входе интегратора.7 и на входе усилителя 8 напряжения переменного тока равен нулю, и ток в обмотке 5 подмагничивания отсутствует. За счет наличия потерь на пути рабочего магнитного потока Ф, поток отстает по Алэе от тока нагрузки и его модуль меньше заданного. Тогда ЭДС обмотки 6 об159773

Составитель Т.Хромов

Редактор С.Патрушева . Техред К.Дидык Корректор И. Самборская

Заказ 3049 Тираж 550 Лодпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, {{осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. .Eæãîðîä, ул. Гагарина, 10! рлтной связи и вторичной обмотки катушки !О нэлимноч индуктинности не рлнны по мо;{улю и отличаются по Лазе.

{{л выходе интегратора 7 и на входе усилителя Я нлпряжения переменного

5 тока появится сигнал, определяемыч соотношением потока ф и тока нагрузки, которьп, будучи пропорционально преобразованным н ТоК в преобразонлтеле 9 нлпряжение-ток,соэдлет н. млгннтопроводе 3 с помощью обмотки

5 подмлгничинлния дополнительный магHHTHbEIE EEATAK такого значения и Аазы, при которых рабочий магнитный поток фг имеет элДанный МОДУль и совпадает ло Алле с током контролируемой нлгруэки.

Лри ДОстлтОчнО BE Ус<)ком коэффи— циенте усиления усилителя Я напряже- 20 ния переменнего тека изменение тока нагрузки вызовет пропорциональное изменение модуля потокл ф!- при неизменной pro 6ë" е независимо от наличия потоков рассеивания,изменения частоть и 25

TpMEEåðà Tó{E Е, плрлмет ров материала M÷ гнитопровода. Кроме указанных соотношений обеспечивается идентичность гармоническогоо состава магнитного потока ф и контролируемоГО тока.

Изменение параметров любого каскада цепи прямого преобразования, в т.ч. интегратора 7, может принести к изменению потока фТ и, следовательно, .к изменению 31{С обмотки обратной, 35 связи. Л так как этл ЭДС вторичной обмотки катушки взаимной индукт:.нности, определяемой током нагрузки, на входе цепи прямого преобразования появится сигнал рассогласования, ко40 торый приведет, в конечном итоге, к такому изменению потока фд, при котором его нараметры определяются только параметрами тока контролируемой нагрузки, 45

9 6

В результате предлагаемп счетчик имеет погрешность примерно на 20-30 меньше.

Лредлагаемая конструкция вращаюшего элемента индукционного счетчика электрической энергии позволяет испольэовать более простую схему интегратора 7, так как к нему не предьявляются жесткие требования.

Кроме того, использовани-. катушки взаимной индуктинности в качестве преобразователя ток-напряжение позволяет гальванически отделить электрическую схему от входной цеци счетчика.

Формула и з обретения

Вращающий элемент и н,пук пион ного счетчика электрической энергии, содержащий

Параллельную ма гнит ную цепь, состоящую из разветвленного магнитопровода и размещенной на нем обмотки возбуждения, последовательную магнитную цепь, состоящую из млгнитолронода и размещенных на нем обмоток возбуждения, подмагничивания и обрлтноч связи, один иэ выводов котороч соединен с входом интегратора, выход которого.подключен к входу последовательно соединенных усилителя и преобразователя токнапряжение, вь{ход которого соединен с первым выводом обмотки подмагничивания, второй. вывод которой подключен к общей шине, первый вывод обмотки возбуждения последовательной магниткой цепи соединен с входной клеммой, а второй — с преобразователем ток — напряжение,о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше- . ния точности, преобразователь токнапряжение выполнен в вице катушки взаимной индуктивности, вторичная обмотка .которого подключена одним выводом к второму выводу обмотки обратной связи, а вторым — к общей шине.