Счетчик электрической энергии

Счетчик электрической энергии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬ4:ФВУ

Союз Советских

Соцналйстическик

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено ОЬ01.78 (21) 2565571/18-21 (Я)М. Кл. с присоединением заявки Н9

С 01 В 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений., и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300580 Бюллетень М 20 (53) УДК 621. З17., 785 (088. 8) Дата опубликования описания 3(105.80. и-—

В.Г. Шахов, P.A. йхмеджанов и A.Â.. Áóáíáé:- ".,r

У

Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Авторы 4 изобретения (71) Заявитель (54) СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Изобретение относится к электроиэмерительной технике, в частности к счетчикам электрической энергии в сетях постоянного и переменного тока различного назначения..

Иэ ве.стен счет чи к электрической энергии, содержащий переключающий дроссель, измерительная обмотка которого связана с контролируемой цепью две обмотки управления через преобразователи код-ток подключены к входам реверсивного двоичного счетчика, а выходная обмотка дросселя через устройство реверса — к реверсивному двоично-десятичному счетчику. Вводы обоих реверсивных счетчиков соединены с генератором импульсов опорной частоты. Выход последнего реверсивного счетчика соединен с от счетным устройст вом (1) .

Это устройство имеет широкий диапазон измерения электрической энергии. Однако в области измерения малых токов его точность ограничена.

Известен также счетчик электрической энергии, содержащий преобразователи тока и напряжения,- выходы которых подключены к множительному блоку, последовательно соедйненном с преобразователем с частотным выходом и коммутатором. Между выхо 1ом множительного блока и управляющим входом коммутатора включен блок определения знака. Вва выхода коммутатора соединены со счетчиками импульсов (2).

Это устройство имеет высокую точность измерения и позволяет определить, какое направление энергии

pei"èñòðèðótò - счетчйк э данный момент "" времени. Недостаток устройства сложность из-за наличия блока опре" деления знака.

Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является счетчик электри4есйой энергии, который содержит последовательно соединенные преобразователь мощности в напряжение, связанный с контролируемой сетью, и преобразователь напряжения в частоту, делйтель частоты, отсчетное устройство и блок контроля, связанный с управляющими входами преобразователя мощности в напряжение и делителя частоты; P. известном счетчике ЛиапаэоН нагрузок Разбит на поддиапазоны, переключение которых пройзводйтся блоком контроля.

З0 При достижении током определенного

737840

- урбвня происходит изменение коэффициента преобразования преобразователя мощности в напряжение. Для сохранения той же цены отсчета одновременно йзменяют коэффициент деления делителя частоты импульсов f 31.

Однако при регистрации энергии в сетях переменного тока н а величийу

-ьМщности влияет не только величина тока или напряжения, а также фазовый сдвиг между ними. Так при фазовых сдвигах, близких к 90, даже при относительно больших уровнях тоха и на"пряжения мощность незначительна, что приводит к погрешности измерения электрической энергии.

Цель изобретения — пбвышение точ ности регистрации энергии.

Поставленная цель достигается тем, что в счетчик электрической энергии, содержащий последовательно соединенные преобразователь мощности в напряжение, связанный с контролируемой сетью, и преобразователь напряжения

s частоту, делитель частоты и отсчетное устройство, введены триггер, две схемы совпадения и два дискриминатора один длинных временных интер валов, а другой — коротких. При этом выход преобразователя напряжения в" частоту соединен с одним входом первой схемы coâïàäåíèH и через дискрйминаторы — c двумя входами тригМра, а также через делитель частоты — с одним входом второй схемы совйадения, другие выходы которых подключены соответственно к прямому и = ийвер сному выходам триггера, а их выходы — к отсчетному устройству.

Прямой выход триггера соединен с управляющим входом преобразователя напряжения в частоту.

На фиг. 1 представлена блок-схема счетчика электрической энергии;на фиг. 2, а-д даны временные диаграммы работы составных частей устройства.

Счетчик содержит последовательно соединенные преобразователь 1 мощности в напряжение и преобразователь 2 напряжения в частоту, дискриминатор 3 длинных временных интервалов, дискриминатор 4 коротких временных интервалов, триггер 5, делитель 6 частоты, схемы 7 и 8 совпадени я 7, от счетное устройст во 9.

Выход. преобразователя 2 напряжения в частоту-соединен с входами дискримийаторов 3, 4, с входом делителя 6 частоты и с первым входом схемы 7 совпадения. Выходы дискриминаторов 3, 4 подключены к входам триггера 5, прямой выход которого соединен с вторым входом схемы 7 совпадения и с управляющим входом- преобразователя 2 напряжения в частоту, а инверсный выход — с вторым входом схемы 8 совпадения, подключенной первым входом к выходу делителя 6 частоты. Отсчетное устройство 9 подклю чено к выходам схем 7 и 8 совпадения.

При практически постоянной мощности потребления в сети ни один из дискриминаторов 3, 4 не срабатывает и напряжение, пропорциональное измеряемой энергии, с выхода преобразователя 1 поступает на преобразователь 2 и преобраэовывается им в частоту (фиг. 2, а) . Триггер 5 в это время находйтся в состоянии 1 (фиг.2) и схема 7 совпадения открыта.

Импульсы с выхода преобразователя

2 напряжения в частоту через схему

7 совпадения поступают на отсчетное устройство 9 (фиг,2) . Общее количе (5 ство зарегистрированных импульсов пропорционально количеству энергии в контролируемой сети.

В случае снижения потребляемой мощности длительность импульсов на

20 выходе преобразователя 2 напряжения в частоту увеличивается (фиг.2а) .

Когда она превышает время задержки дискриминатора 3 длинных временных интервалов, последний формирует импульс (фиг,2,б), который переводит триггер 5 в состояние 0 (фиг.2, г).

Нулевой уровень с выхода триггера 5 поступает на управляющий вход ггреобразователя 2 напряжения в частоту, у которого автоматически уменьшается постоянная времени преобра-. зования, т.е. ему устанавливают тем самым оптимальный режим работы.

При этом частота выходных импульсов преобразователя 2 увеличивает ся.

Для сохранения веса импульсов, регистрируемых отсчетным устройством 9, с инверсного выхода триггера 5 нулевой уровень поступает на второй вход схемы 8 совпадения. Последняя

4Q включается, а схема 7 совпадения выключается, и импульсы с выхода преобразователя 2 напряжения в частоту постуйают через делитель 6 частоты на отсчетное устройство 9.

Коэффициент деления делителя частоты равен числу раз, в которое уменьшена постоянная времени преобразователя напряжения в частоту.

Поэтому вес одного счетного импульса остается неизменным (фиг. 2, д) .

Если мощность потребления возвращается к прежнему уровню, то возврат счетчика энергии в исходное состояние

55 производит дискриминатор 4 коротких временных интервалов. При длителЬностях импульсов с выхода преобразователя 2 напряжения меньше времени задержки дискриминатора 4, последний вырабатывает импульс (фиг. 2, б), который переводит триггер 5 обратно в первоначальное состояние (фиг. 2, r) .

Схема 8 совпадения выключается, а схема 7 совпадения включается и счетчик энергии возвращается в режим

65 номинальных мощностей, 737840

Фце, t

Для устойчивой работы счетчика энергии переключение в режим пониженных мощностей происходит при меньшем уровне мощности, чем переключение в номинальный режим.

Такое выполнение счетчика электрической энергии повышает точность

5 измерения независимо от снижения тока потребления, понижеНия напряжения или увеличения фазового сдвига между ними.

Это позволит более достоверно контролировать элекТрическую энергию и сократит затраты, связанные с эксплуатацией сетей постоянного и переменного тока.

Формула изобретения

Счетчик электрической энергии, содержащий последовательно соединенные преобразователь мощности в напряжение, связанный с контролируемой сетью, и преобразователь напряжения в частоту, делитель частоты и отсчетное устройство, о т л и ч а ю,шийся тем, что, с целью повышения точности регистрации энергии, в него введены триггер, две схемы совпадения и два цискримииатора, один длинных временных интервалов, а другой коротких, причем выход преобразователя напряжения в частоту соединен с одним входом первой схемы совпадения и через дискриминаторы — с двумя входами триггера, а также через делитель частоты — с одним входом второй схеьи совпадения, другие выходы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, а их выходы — к отсчетному устройству, при ьтом прямой выход триггера соедийей с управляющими входом преобразователя напряжения в частоту.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 524131, кл. G 01 R 11/34, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 585455, кл. G 01 R 11/00, 1975 °

3. Патент Chloe 9 3976941, кл. 324-142 опублик. 1976.

r. Ужгород, ул. Проектная, 4