Счетчик электроэнергии постоянного тока

 

СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий индукЕГ ГЛГЛ: ; ,; Ч.. . ..;Ь адТх: -;.;. .|.« .. ;...,..V...,., i, 10 БМБЛКОТЕаА ционный счетчик электроэнергии переменного тока, токовая обмотка которого подключена к выходу преобразователя тока в прямоугольные импульсы, а обмотка напряжения - к выходу преобразователя напряжения в.прямоугольные импульсы, отличающийс я тем, что, с целью повьшения точности измерения за счет повышения чувствительности , управляющий вход преобразователя тока в прямоугольные импульсы соединен с выходом преобразователя напряжения в прямоугольные импульсы. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ОТКРЫТИЙ (21) 3613693/24-21 (22) 01.07.83 (46) 15. 12.84. Бюл. М - 46 (72) Е. В.Журенко (71) Харьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (53) 621.317.38(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)1 - 118548, кл. G 01 R 21/06, 195?.

2. Авторское свидетельство СССР

В 651262, кл. G 01 R 11/36, 1977. (54)(57) СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий индукЗ(д1) G 01 R 11/00; С 01 21/06 ционный счетчик электроэнергии переменного тока, токовая обмотка которого подключена к выходу преобразователя тока в прямоугольные импульсы, а обмотка напряжения — к выходу преобразователя напряжения в,прямоугольные импульсы, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения точности измерения за счет повыщения чувствительности, управляющий вход преобразователя тока в прямоугольные импульсы соединен с выходом преобразователя напряжения в прямоугольные импульсы.

1 11295

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть ис пользовано для учета электрической энергии в автономных сетях постоянного тока. 5

Известен счетчик электроэнергии постоянного тока, содержащий индукционный счетчик переменного тока, токовая обмотка которого подключена к выходу преобразователя тока в прямо- 10 угольные импульсы, обмотка напряжения — к выходу преобразователя напряжения в прямоугольные импульсы, а один из двух входов каждого из ука занных преобразователей - к выходу. 15 источника переменного тока (1)

Известное устройство отличается высокой сложностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является счечрб чик электроэнергии постоянного тока,, содержащий индукционный счетчик электроэнергии переменного тока, то-ковая обмотка которого подключена к выходу преобразователя тока в пря- 25 моугольные импульсы,.а обмотка напряжения — к выходу преобразователя напряжения в прямоугольные импульсы, причем управляющий вход преобразоателя напряжения соединен с выходом ЗО еобразователя тока f2) .

Недостаток этого устройства заключается в следующем. Так как управляющий вход преобразователя напряжения соединен с выходом преобразователя тока, то последний, являясь ве- З5 дущим по отношению к первому, дол- жен содержать автономный генератор переменного тока, питаемый от исследуемой цепи. Если величина тока в исследуемой цепи ниже некоторой пороговой величины вследствие соответствующего снижения напряжения питания автономного генератора переменного тока, происходит срыв его генерации, т.е. остановка счетчика.

Таким образом, известнь1й счетчик характеризуется недостаточной точностью измерения из-за невысокой чувствиФельности. Кроме того, поскольку автономный генератор должен в ши- 5О .роких пределах напряжения питания обеспечивать высокую стабильность частоты его выходных импульсов для сведения к минимуму частотной погрешности индукционного счетчика, схема .55, автономного генератора, а значит и, счетчика в целом, неоправданно услож, няется.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем повышения чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в счетчике электроэнергии постоянного тока, содеркащем индукционный счетчик электроэнергии, переменного тока, токовая обмотка которого подключена к выходу преобразователя тока в прямоугольные импульсы, а обмотка напряжения — к выходу преобразователя напряжения в прямоугольные импульсы, управляющий вход преобразователя тока в прямоугольные импульсы соединен с выходом преобразователя напряжения в прямоугольные импульсы.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема предпагаемого счетчика.

Счетчик содержит индукционный счетчик 1 электроэнергии переменного тока, преобразователь 2 напряжения в

Г прямоугольные импульсы, выполненный, например, по схеме двухтактного генератора Роера, и преобразователь 3 тока в прямоугольные импульсы, выполненный, например, в виде управляемого мостового инвертора тока на транзисторах, включенных по схеме с общей базой. Обмотка напряжения счетчика

1 подключена к выходу преобразователя

2, например, к одной из вторичных обмоток трансформатора. Токовая обмотка счетчика 1 введена в диагональ мостового инвертора тока преобразова,теля 3. Каждый из переходов эмиттербаза четырех транзисторов мЬстового инвертора преобразователя 3 подключен к отдельной вторичной обмотке транс;форматора преобразователя 2. (Устройство работает следующим об, разом.

Двухполярные прямоугольные импульсы, амплитуда которых пропорциональна входному напряже.нию преобразователя 2, т.е. напряжению исследуемой цепи, с одной из вторичных обмоток трансформатора преобразователя

2 поступают на обмотку напряжения " счетчика 1. Кроме того, двухполярные прямоугольные импульсы с остальных вторичных обмоток трансформатора преобразователя 2 поступают на управляющие переходы эмиттер-база транзисторов мостового инвертора тока преобразователя 3, поочередно открывая транзисторы противоположных плеч мостового инвертора тока. Несмотря

1129525 ° 4 ке. Взаимодействие токов, наведенных в диске счетчика 1, от гармоник магнитных потоков токовой обмотки и обмотки напряжения создает вращающий момент, пропорциональный произведению тока на напряжение, т.е. мощности в цепи постоянного тока. Интегрирование мощности по времени обеспечивает учет энергии, потребляемой

"в цепи постоянного тока.

I Входное напряжение преобразовате ля 2, т.е. напряжение сети постоянного тока может изменяться в некото- (pb1x пределах,что lIpHBopHT к измене=нию частоты преобразователя 2, Следовательно, может изменяться и частота напряжения, подаваемого на обмотку напряжения счетчика 1 и, в той же мере, частота .тока, протекающего через токовую обмотку счетчика 1.

Теоретически вращающий момент счетчика переменного тока не зависит от частоты, практически при изменении

1 напряжения сети постоянного тока, например, на 20Х изменение частоты преобразователя 2 согласно теории двухтактных генераторов Роера составит около 1Х а это изменение частоты внесет дополнительную погрешность не более 0,2-0,3Х что допустимо.

Срыв генерации преобразователя 2 при тех же условиях практически исключен, что повышает чувствительность счетчика, а следовательно, и точность измерения. на то, что амплитуда этих импульсов может изменяться в некоторых пре-. делах в соответствии с изменением напряжения сети, ее величина выбирается такой, чтобы обеспечить достаточный для насыщения транзисторов управляющий ток эмиттера, т.е. ключевой режим работы транзисторов. Поскольку импульсы, поступающие на эмиттеры противоположных плеч мостового инвер-)0 тора тока, сдвинуты по фазе один о относительно другого на 180, что .обеспечивается соответствукщим подключением вторичных обмоток трансфор;матора преобразователя 2 к переходам эмиттер-база транзисторов, то эти транзисторы открываются поочередно, обеспечивая протекание через токовую обмотку счетчика 1 тока, направление которого изменяется в соответст- 2б вии с частотой преобразователя 2.

Таким образом, ток, протекающий через нагрузку, протекает и через токовую обмотку счетчика 1. Транзисторы мостового инвертора тока преобразователя 3 с. целью уменьшения падения напряжения на них включены по схеме с общей базой. Несмотря на то, что такое включение увеличивает управляющий ток транзистора, а следовательно, и мощность, потребляемую от преобразователя 2, более важным является уменьшение падения напряжения на транзисторах, последователь— но включенных по отношению к нагрузI

Заказ 9443/34 Тираж 710, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель С.Кабиков Редактор Л.Алексеенко Техред А Яикемезей Корректор С.Шекмар,