Сигнализатор перерасхода электрической энергии

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано на промышленных предприятиях или отдельных их участках для контроля перерасхода электроэнергии . Цель изобретения - повышение достоверности контроля перерасхода электроэнергии и расширение функциональных возможностей за счет

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 R 11/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4700396/21 (22) 19.04.89 (46) 23.03.91. Бюл. Р 11 (72) Г.Н.Тимонькин, С.Н.Ткаченко, В.С.Харченко, P.È.Иогутин и Н.Н.Петров (53) 621.317.785(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 808942, кл. G 01 R 11/56, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 1322155,, кл. G 01 R 11/56, 1986.

„„SU„„1636777 А 1

2 (54) СИГНАЛИЗАТОР ПЕРЕРАСХОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано на промышленных предприятиях или отдельных их участках для контроля перерасхода электроэнергии. Цель изобретения — повышение достоверности контроля перерасхода электроэнергии и расширение функциональных возможностей sa счет

1636777 накопления информации о перерасходе (экономии) электроэнергии за счет циклов контроля и обеспечения выдачи сигнала о перерасходе электро5 энергии в текущем цикле контроля.

Поставленная цель достигается введением первого 2 и второго 3 сумматоров, регистра 4 результата, третьего счетчика 7, первого 8 и второго

9 мультиплексоров, второго триггера

11, второго элемента И 13, элемента

ИЛИ 14, одновибратора 15, генератора 16 тактовых импульсов, второго

55

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано на промышленных предприятиях или на отдельных его участ, ках для контроля перерасхода электроэнергии.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля перерасхода электроэнергии, и расширение функциональных возможностей.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства .

Сигнализатор .перерасхода электрической энергии содержит первичный датчик 1 информации, первый 2 и второй 3 сумматоры, регистр 4 результата, первый 5, второй 6 и третий 7 счетчики,,первый 8 и второй 9 мультиплексоры,первый 10 и второй 11 триггеры, первый 12 и второй 13 элементы И, элемент ИЛИ 14, одновибратор 15, генератор 16 тактовых импульсов, генератор 17 константы и блок 18 выдачи информации, состоящий из дешифратора 19, цифрового индикатора

20, первого 21 и второго 22 информационных входов сигнализатора, входа 23 пуска и входа 24 останова сигнализатора, первого и второго световых индикатора 25 и 26.

Входы первичного датчика 1 информации являются соответственно первым 21 и вторым 22 информационными входами сигнализатора и подключаются к клеммам напряжения и тока контро..лируемой сети, а выход соединен с первым входом первого элемента И 12, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика б. Выход

45 светового индикатора 26 и их связей.

Сущность заключается в автоматическом перезапуске устройства по окон-! чании очередного цикла контроля.

; Устройство также содержит первичный датчик 1 информации, первый 5 и второй 6 счетчики, первый триггер

10, первый элемент И 12, генератор

17 константы, блок 18 выдачи инфор-, мации, дешифратор 19 блока выдачи информации, цифровой индикатор 20 блока выдачи информации. 1 ил. второго счетчика 6 соединен со счетным входом первого счетчика 5, выход генератора 17 констант соеди, нен с информационным входом первого счетчика 5. Единичный выход первого триггера 10 соединен с управляющим входом первого счетчика 5. Выход дешифратора 19 блока выдачи информации соединен с входом цифрового индикатора 20 блока 18 выдачи информации. Выход 24 пуска сигнализатора соединен с S-входом второго триггера 11 и первым входом элемента ИЛИ 14. Вход 24 останова устройства соединен с R-входом второго триггера 11, единичный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 12 и входом генератора 16 тактовых импульсов. Выход генератора 16 тактовых импульсов соединен со счетным входом третьего счетчика 7, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 14, выход элемента ИЛИ 14 соединен с входами синхронизации регистра 4 результата и первого счетчика 5 и с I- и К-входами первого триггера 10 и третьим входом первого элемента И 12, единичный выход первого триггера 10 соединен с управляющим входом первого мультиплексора 8, а нулевой выход соединен с входом первого светового индикатора 25 блока 18 выдачи информации, со старшим разрядом первого входа первого сумматора 2 и третьим входом первого сумматора 2. Прямой выход и инверсные выходы первого счетчика 5 соединены соответственно

1636777 с первым и вторым информационными входами первого мультиплексора 8. Инверсные выходы первого счетчика 5, ! кроме того соединены с входами втоУ рого элемента И 13; выход которого соединен с входом одновибратора 15, а выход одновибратора 15 соединен с

R-входом первого триггера 10, выход первого мультиплексора 8 соединен с оставшимися разрядами первого входа первого сумматора 2, выход которого соедийен с информационным входом регистра 4 результата. Выход старшего разряда регистра результата соединен с управляющим входом второго мультиплексора 9, с вторым входом второго сумматора 3, с входом второго светового индикатора 26, блока выдачи информации и со старшим разрядом второго входа первого сумматора 2, прямой выход остальных разрядов регистра 4 результата соединен с первым информационным входом второго мультиплексора 9 и с младшими разрядами второго входа первого сумматора 2, инверсный выход остальных разрядов регистра 5 результата соединен с первым входом второго сумматора 3, выход которого соединен с вторым входом второго мультиплексора 9, а выход последнего — с входом дешифратора 19 блока 18 выдачи информации.

Сигнализатор перерасхода электрической энергии работает следующим образом.

Перед началом функционирования элементы памяти устройства устанавливаются в ноль.

По импульсу, поступившему на вход

23 устройства, триггер 11 установится в единичное положение. Одновременно импульс,опоступивший на вход

23 устройства, пройдет через элемент

ИЛИ 14. По заднему фронту импульса, прошедшего на выход элемента ИЛИ 14, триггер 10 перейдет в единичное состояние, в счетчик 5 с выхода генератора 17 константы запишется код нормы расхода, в регистр 4 с выхода сумматора 2 запишется нулевой код.

Единичный сигнал с прямого выхода триггера 11 и нулевой с ггнал на выходе счетчика 7 откроют элемент И 12, и через него на счетный вход счетчика 6 начнут поступать импульсы с выхода первичного датчика 1 информации. Также единичный сигнал с вына третий вход — нулевой сигнал с нулевого выхода триггера 10.

Сумматор 2 формирует на своем выходе код суммы значений, поступающих на его входы, который гоступает на информационный вход регистра 4 результата.

По окончании цикла контроля на, выходе счетчика 7 появится единичный импульс, который пройдет через элемент ИЛИ 14 и закроет элемент И 12.

По заднему фронту импульса на выходе элемента ИЛИ 14 триггер 10 подтвердит свое единичное состояние, в счетчик 5 запишется код нормы расхода, а в регистр 4 с выхода сумматора -2 запишется результа-..контроля, причем в старший разряд будет записан ноль, так как перерасхода электроэнергии не произошло, и начнется следующий цикл контроля. Закрытие элемента И 12 сигналом переполнения счетчика 7 длительностью с

Er необходимо для того, чтобы к моменту записи информации в регистр 4 результата B счетчике 5 не проиходили переходные процессы, связанные с переключением счетчика 5 по сигналу, поступившему на его счетный вход.

55 хода триггера 11 поступит на вход генератора 16 тактовых импульсов, по" следний начнет формировать на своем

1 выходе последовательность импульсов, котЬрые поступают на счетный вход счетчика 7.

Импульсы с выхода счетчика 6 поступают на счетный вход счетчика 5, а так как с единичного выхода триггера 10 на управляющий вход счетчика 5 подается единичный сигнал, то по каждому импульсу, поступившему на счетный вход, счетчик 5 будет уменьшать свое состояние на единицу. Пусть в этом цикле контроля не произойдет перерасхода электроэнергии, т.е. счетчик 5 не обнулится.

Код, хранящийся в счетчике 5, через мультиплексор 8, так как на управляющем вхбде мультиплексора 8 присутствует единичный сигнал с прямого выхода триггера 10, поступает на первый вход сумматора 2 (в старший разряд первого входа сумматора

2 подается нулевой сигнал с нулевого выхода триггера 10), на второй вход сумматора 2 поступает код, хранящийся в регистре 4 . результата, а

1636777

В соответствии с нулевым сигналом, поступающим с выхода старшего разряда регистра 4 на управляющий вход, мультиплексор 9 скоммутирует на вход дешифратора 19 блока 18 выдачи информации код с выхода регистра 4 и на цифровом индикаторе 20 блока 18 выдачи информации будет индицироваться результат контроля. 10

Таким образом, в регистре 4 будет зафиксировано значение сэкономленной в первом цикле контроля эле ктроэнергии. Если в последующих m циклах контроля не произойдет перерас"15 хода электроэнергии, то значение результата, хранящегося в регистре

4, будет увеличиваться.

Пусть в следующих тп+1 и m+2 циклах контроля произойдет перерасход 20 электроэнергии.

По израсходованию нормы расхода счетчик 5 обнулится, на выходе элемента и 13 появится единичный сигнал и одновибратор 14 сформирует на своем выходе единичный импульс, по которому триггер 10 перейдет в нулевое состояние. Нулевой сигнал с его единичного вихода поступит на управляющий вход мультиплексора 8 и на ЗР управляющий вход счетчика 5 и переведет его в режим суммирования. Единичный сигнал с нулевого выхода триггера 10 поступит в старший разряд второгО Входа и на третий ВхОд сумма тора 2, а также, на вход первого светового индикатора 25, который начнет индицировать перерасход электроэнергии в текущем цикле контроля.

Мультиплексор 8 в соответствии с нулевым сигналом на управляющем входе скоммутирует на свой выход код, с инверсных выходов счетчика 5, т.е. на выходе мультиплексора 8 появится обратный код числа, хранимого в счет- 45 чике 5.

Сумматор 2 будет суммировать поступающие íà его входы коды, что в данном случае тождественно вычитанию, и результат будет поступать на информационный вход регистра 4.

По окончании m+1 цикла контроля в регистр 4 запишется интегральный результат контроля (пусть он будет о неотрицательным), который отобразится на цифровом индикаторе.

Пусть по окончании m+2 цикла конт роля интегральный результат окажется отрицатепьным. Он будет хранитьгде ъ = gг Т вЂ” среднее удельное потребле1 ние электроэнергии контро1лируемым устройством; - относительная временная нестабильность тактового генератора, задающего временной интервал цикла контроля," ся в регистре 4 в дополнительном коде, а в знаковом разряде будет записана единица. Единичный сигнал с выхода старшего разряда регистра

4 поступит на вход сумматора 3, управляющий вход мультиплексора 9 и на вход второго индикатора 26, который будет индицировать отрицательный знак интегрального результата контроля.

Мультиплексор 9 в соответствии с единичным сигналом на управляющем входе скоммутирует на вход код, поступающий с выхода сумматора 3. Так как дополнительный код интегрального результата контроля на инверсном выходе регистра 4 уже проинвертиро! ван, а сумматор 3 прибавит к нему единицу, то на выходе сумматора 3 результат контроля будет уже в прямом коде. Следовательно, на вход дешифратора 19 блока 18 выдачи ин-! формации, с выхода мультиплексора ,9 результат контроля будет поступать только в прямом коде независимо от того в прямом или дополнительном коде данный результат хранится в регистре.

Таким образом, устройство накапливает интегральный результат контроля за прошедшие циклы контроля, учитывая как экономию электроэнергии, так и ее перерасход в каждом цикле контроля. Останов устройства осуществляется подачей единичного импульса на вход 24 устройства. При этом триггер 11 обнуляется, и на

его единичном выходе появляется нулевой сигнал, который поступает на вход генератора 16 тактовых импульсов и он прекращает формирование на своем выходе последовательности импульсов, и на вход элемента

И 12, запрещая прохождение через него импульсов с выхода первичного датчика 1 информации.

Погрешность контроля устройства определяется выражением

1636777 .

Т, — длительность цикла контроляе

Выигрьпп в достоверности контроля может быть оценен относительным снижением погрешности контроля по формуле где 3 — относительная временная погрешность ручного ввода нормы расхода;

g w — погрешность известного устройства. 15

При Р = 10, 8 10 =99X, Г

Таким образом, предлагаемое устройство значительно снижает погрешность контроля перерасхода электрической энергии.

Указанное техническое преимущество обеспечивает значительное превосходство предлагаемого устройства по достоверности контроля, достигаемое введением соответствующих кон- 25 структивных признаков.

Кроме того, обеспечение накопле-, ния результатов в каждом цикле конт роля о перерасходе (экономии) электрической энергии и выдаче интегрального результата за N циклов контроля в цифровой форме значительно расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства.

35 формулаизобретения

Сигнализатор перерасхода электрической энергии, содержащий первичный 40 датчик информации, первый и второй счетчики, первый триггер, первый элемент И, генератор константы, блок выдачи информации, дешифратор блока выдачи информации, цифровой индика- 45 тор блока выдачи информации и первый световой индикатор блока выдачи информации, причем входы первичного датчика информации являются соответстВенно пеРвым и ВтОРым HHAQPMBIIHGHHbIM входами сигнализатора и подключаются к клеммам напряжения и тока контролируемой сети, а выход соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным

55 входом второго счетчика, выход второго счетчика соединен со входом первого счетчика, выход генератора кон— станты соединен с информационным входом первого счетчика, единичный выход первого триггера соединен с управляющим входом первого счетчика, выход дешифратора блока выдачи информации соединен с входом цифрового индикатора блока выдачи информации, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля и расширения функциональных возможностей, он дополнительно содержит первый и второй сумматоры, регистр результата, третий счетчик, первый и второй мультиплексоры, второй триггер, второй элемент И, элемент ИЛИ, одновибратор, генератор тактовых импульсов и второй световой индикатор блока выдачи информации, причем вход пуска сигнализатора соединен с S-выходом второго триггера и первым входом элемента ИЛИ, вход останова устройства соединен с

R-входом второго триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и входом генератора тактовых импульсов, выход генератора тактовых импульсов соединен с счетным входом третьего счетчика, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входами синхронизации регистра результата и первого счетчика, с I- и С-входами пер вого триггера и третьим входом первого элемента И, единичный выход первого

1 триггера соединен с управляющим входом первого мультиплексора, а нулевой выход соединен с входом первого светового индикатора блока выдачи информации, со старшим разрядом первого входа первого сумматора и с третьим входом первого сумматора, прямой выход и инверсные выходы первого счетчика соединены соответственно с первым и вторым информационными входами первого мультиплексора, инверсные выходы первого счетчика, кроме того, соединены с входами второго элемента И, выход которого соединен с входом одновибратора, а выход одновибратора соединен с R — входом первого триггера, выход первого мультиплексора соединен с младшими разрядами первого входа первого сумматора, выход которого соединен с информационным входом ре- i гистра результата, выход старшего разряда регистра результата соединен с управляющим входом второго

1636777

Составитель С.Хромов

ТехредС.Мигунова Корректор О.Пипле

Редактор Л.Гратилло

««

Ъ

Заказ 813 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,!01 мультиплексора, с вторым входом второго сумматора, с входом второго светового индикатора блока выдачи информации и со старшим разрядом вто, 5 рого входа первого сумматора, прямой выход остальных разрядов регистра результата соединен с первым информационным входом второго мультиплексора, и .с младшими разрядами второго входа первого сумматора, а инверсные выходы разрядов регистра результата за исключением старшего соединены с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом второго мультиплексора, выход которого подключен к входу дешифратора блока выдачи информации.