Электронный счетчик электроэнергии.

Электронный счетчик электроэнергии.

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ссяоз Соавтсимд

Социалистических

Рвспубник

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

It АВТОУСКОМУ СВ ИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву в 667899 (22) Заявлено 1607,79 (21) 2794 913/18-21 Ф) + с присоединением заявки Йо

С 01 R 11/00//

G 01 R 21/00

Государственный комитет

ССС Р

«о делам нзобретеннй н открытнй (23) Прморитет3

Опубликовано 15.0Ц81,. Бюллетень ЙЯ 30

Дата опубликования описания 150 881 (53) УДК 621. 317.. 785 (088. 8) (72) Авторы изобретеимя

М.Ф. Вартнов ский, Ю.В. Владимиров, В.У. и Ю.А.Скрипник илов

f ко институт

Харьковский ордена Ленина политехниче им. В.И.Ленина (7 l ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Изобретение относится к электро. измерительной технике н может быть использовано для контроля н учета расхода электроэнергии в различных отраслях промышленности, например, на электролизных установках, на транспорте, на линиях электропередач и подстанциях постоянного тока.

По основному авт. св. 9 667899 известен электронный счетчик электроэнергии, содержащий последовательно соединенные сумматор, первый вход которого подключен к выходу устройства ввода напряжения, второй вход через первый переключатель — к выходам устройства ввода тока контролируемой сети, частотный квадратор и второй переключатель, выходы которого подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика импульсов, выход которого через делитель частоты подключен к цифровому блоку и блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам переключателей (1j. . Недостатком известного счетчика: является низкая точность иэ-за нестабильности чувствительности частотного квадратора.

Цель изобретения - повьеиение точ;. ности электронного счет инка электроэнергии, Поставленная цель достигается тем, что в электронный счетчик электроэнергии,содержащий последовательно соединенйые сумматор, первый вход которого подключен к выходу устройства вводу напряжения, второй вход через первый переключатель - к выходам устройства ввода тока контролируемой, сети, частотный квадратор и второй переключатель, выходы которого под- ° ключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика импульсов, выход которого через делитель частоты подключен к цифровому блоку, и блок управления, выходы которого подключены к упраалякцим входам переключателей, введен формирователь двуполярных импульсов, вход которого соединен с выходом реверсивного счет. чика импульсов, а выход - с дополнительным входом сумматора, причем управляющий вход цифрового блока сое. динеи с дополнительным выходом блока управления.

На чертеже приведена схема электронного счетчика электроэнергии .

855506 4 на выходе сумматора формируется раз. иост ное напряжение, Вход частотного квадратора 1 под« ключен к выходу сумматора 2, к двум входам которого подключены непосредственно и через переключатель 3 устройства 4 и 5 ввода входных сигналов

Выход частотного квадратора 1 через переключатель б подключается к суммирующим и вычи тающему входам реверсивного счетчика 7 импульсов, выход ! которого подключен через делитель 8 частоты к цифровому блоку 9, имеющему в зависимости от назначения выход в соответствующем коде или непосредственно знаках цифрового индикатора, и формирователю 10 двуполярных импульсов постоянной вольт-секундной площади, выход которого подключен к дополнительному входу сумматора 2. Блок 11 управления управляет работой переключателей Э, б и задает время накопления импульсов в цифровом блоке 9, 20

Счетчик работает следующим образом.

С помощью устройства, 5 ток З в контролируемой сети преобразуется в два равных и противоположных по . знаку напряжения Ч< и V«которые поочередно через переключатель 3 поступают на первый вход сумматора 2.

На второй вход сумматора 2 непрерывно поступает выходное напряжение

V с устройства 4 напряжения (представлен, на чертеже в виде реэистивного делителя), пропорциональное напряжению сети. При г(оступлении на вход сумматора 2 напряжения Ч, (переключатель 3 в правом положении) на его выходе формируется суммарное напряжение.

)) - к (() л)) ) где К вЂ” коэффициент передачи сумма- 40 тора.

Суммарное напряжение Ч поступает на управляющий вход частотного квадратора 1, отклонение частоты колебаний которого от начальной пропорционально квадрату напряжения управлени я, Частота кол ебаний на выходе т акого квадратора в установившемся режиме равна

)) =k (V +Vyl р

С =,Р -К )1 а о Я р

7 =е -к(ц u,)t)j:

25 где черта сверху означает усреднение за период коммутации автоматических переключателей 3 и б. Так как

V, - постоянное напряжение, а напряЗо жение импульсной последовательности

U„(t) с формирователя 10 энакопеременное, то среднее произведение

Ч u„.(t) равно нулю. Поэтому = -"Д р 1)()), ПОскОльку f =f .Й =ц

)). о акр )) q3= -u (V>2k 1), 1,,ÃI

Г=7 -К V2 о с и дФ3+,2k% ê 02-/ а а где f - собственная частота квадратора при отсутствии управляющего сигнала (Ч О) > К вЂ” крутизна частотного преобразования в Гц/В . Колебания с частотой f, через переключатель б, который также находится в правом положении, поступают на инверсный вход реверсйвного счетчика

7 импульсов.

При переводе переключателей 3 и б в левое положение блоком 11 управления на первый вход сумматора 2 поступает напряжение V, противоположное по знаку тока 1 сети. Поэтому

Так как Q V<,то V> а Vo и соответственно частота колебаний на выходе квадратора возрастает до значения

Поскольку и Е„, то на выходе реверсивного счетчика 7 появляются импульсы переноса с разностной частотой

e,f + -й, которые возбуждают формиро-! ватель 30 двуполярных импульсов. Выходные импульсы которого с постоянной длительностью Ъ и амплитудой Я, поступают на третий вход сумматора 2 .

В установившемся режиме частота

Ввиду Ортогон альности напряжений

У и U (t) частота колебаний на выходе частотного квадратора 1 в установившемся режиме определяется суммой квадратов разностного напряжения

Ч„и действующего значения импульсного напряжения О =о ). де с формироп о ц вателя 10.

С учетом соотношения частот f =

f +дХ установившееся значение разностной частоты

Так как заполненное значение частоты Р определяется величиной суммарного напряжения, то и,N -u )

hf= Й Й

)+2к к U

2 о С

855506 чнн н

Формула изобретения

2к ннэ ьс= -кР н2 н о о

ВНИИПИ Заказ 6891/61 Тираж 732

Подписное

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

Если выходные напряжения источнйков 4 и 5 выразить через напряжение и ток нагрузки: где К и Кэ — коэффициенты преобразованйя источников 4 и 5, то получим

2

hf-2 эн эн + 2.к м н с

1 1 о о

При выполнении условия К„К у >

2 2 „

0) 1, имеем о Ь где Р„UH Ý„- электрическая мощность: . М 0." " — постоянный коэффициент 2О

v с о проп рцион ал ьн ости ° Таким о бр аэом, значение выходной частоты ь f не зависит от нестабильности коэффициента передачи сумматора К,, крутизны частотного квадратичного преобразования

К 1 и собственной частоты Йо . Точность. частотного преобразования .определяется только стабильностью амплитуды Ц и длительностью импульсов формирователя 10. Стабильность укаэанных параметров в настоящее время достаточно высока. Если в цифровом блоке

9 подсчитйвать колебания разностиой частоты ь f то их количество эа какой-то интервал времени будет пропорционально расходу электроэнергии в контролируемой сети за этот интервал времени.

Электронный счетчик электроэнергия по авт. св. 9 667899, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен формирователь двуполярных импульсов, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика импульсов, а выходс дополнительным. входом сумматора, причем управляющий вход цифрового блока соединен с дополнительным выходом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР в 667899 по заявке Р 2395107, 13D876.