Устройство для поверки электросчётчиков



Устройство для поверки электросчётчиков
Устройство для поверки электросчётчиков
Устройство для поверки электросчётчиков
Устройство для поверки электросчётчиков
Устройство для поверки электросчётчиков

 


Владельцы патента RU 2572165:

Меньших Олег Фёдорович (RU)

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для поверки вновь разрабатываемых электросчетчиков, конструкция которых не допускает неправильного учета потребленной активной электроэнергии. Устройство для поверки электросчетчиков содержит коммутирующие параллельно-встречно включенные силовые транзисторы, накопительные конденсаторы, последовательно соединенные дроссель и тиристор (симистор) в первой разрядной цепи и блок управления силовыми транзисторами и тиристорами (симисторами). При этом дополнительно включает повышающий автотрансформатор с коэффициентом трансформации, большим двух, дополнительную цепь из последовательно включенных дросселя и тиристора (симистора) во второй разрядной цепи и силовые высоковольтные диоды, включенные между выводом повышающего автотрансформатора с соответствующими накопительными конденсаторами. Тиристоры (симисторы) подключены к соответствующим точкам соединения силовых высоковольтных диодов с их накопительными конденсаторами и фазным проводником электросети, а параллельно-встречно включенные силовые транзисторы включены между фазным проводником электросети и входным выводом повышающего автотрансформатора, соответствующие управляющие переходы силовых транзисторов и тиристоров (симисторов) подключены к блоку управления, который дополнен схемой формирования импульсов запуска тиристора (симистора) второй разрядной цепи. Технический результат заключается в возможности увеличения напряжения в катушке напряжения электросчетчика при разряде высоковольтных импульсных накопительных конденсаторов обратно в сеть без их последовательного соединения. 5 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для поверки вновь разрабатываемых электросчетчиков, конструкция которых не допускает неправильного учета потребленной активной электроэнергии.

Известно, что включение к сети конденсатора емкостью С не изменяет показаний электросчетчика активной энергии, поскольку при этом электроэнергия циркулирует в сети с двойной частотой. При этом в первую четверть периода сетевого напряжения такой конденсатор заряжается до амплитудного значения U (для сети 220 В значение амплитуды U=310 В), а во второй четверти периода отдает весь свой заряд обратно в сеть. В третьей четверти периода конденсатор перезаряжается до амплитудного значения U=-310 В и в четвертой четверти снова разряжается полностью обратно в сеть. Ток заряда конденсатора в первой четверти периода (или перезаряда в третьей четверти периода) изменяется от нулевого значения при t=0 до максимального при t=Τ/8, где Τ - период колебаний сетевого напряжения, а затем к концу первой четверти периода при t=Τ/4 снова становится равным нулю, так как конденсатор успевает зарядиться до амплитудного напряжения сети U, учитывая малое сопротивление источника питания и линии электропередачи. Это существенно отличает ток при заряде конденсатора до амплитудного значения U в конце первой четверти периода от тока в активной нагрузке, в которой ток, напротив, растет с ростом напряжения и максимален при t=Τ/4 и равен при этом IMAX=U/R, где R - величина сопротивления активной нагрузки.

Электросчетчик подсчитывает энергию путем перемножения мгновенных значений тока и напряжения и интегрирования результата такого перемножения за какой-либо произвольный отрезок времени. Если считать энергию за первую четверть периода 0≤t≤Τ/4, расходуемую фактически для заряда конденсатора С и на нагревание резистора R, одинаковой, то с учетом различия в изменении токов при заряде конденсатора С и при прохождении через резистор R в функции от изменяющегося по гармоническому закону напряжения сети можно показать, что электросчетчик по-разному реагирует на эти нагрузки, занижая показания учитываемой им энергии за четверть периода при заряде конденсатора по сравнению со случаем подключения активной нагрузки, что явно видно из сравнения следующих интегралов

- при включении активной нагрузки,

- при включении конденсатора.

Следовательно, при одной и той же потребленной фактически энергии за четверть периода отсчет ее оказывается различным: электросчетчик занижает показания расходуемой энергии при подключении конденсатора в 0,785/0,667=1,18 раз, когда С U2/2=Τ U2/8 R, то есть когда обеспечивается равенство потребленных энергий в конденсаторе С и в активной нагрузке R.

Это различие отсчета позволяет создавать устройства «отмотки» показаний в счетчиках при использовании конденсаторов в качестве буферного потребителя электроэнергии, потребляющего электроэнергию как емкостной накопитель и отдающего обратно в сеть эту же энергию в том же полупериоде в интервале времени вблизи наибольшего мгновенного значения напряжения, а именно в интервале (Т/4)-ΔΤ≤t≤(Τ/4)+ΔΤ, где Τ - период переменного напряжения сети (например, Τ=20 мс), ΔΤ=(tИМП/2)+ΔtЗАД, tИМП - длительность импульса разряда конденсатора обратно в сеть, ΔtЗАД - малое время задержки от конца заряда конденсатора за время tЗAP=(Τ/4)-ΔΤ до начала импульса разряда длительностью tИМП (см. рис. 2). В течение этого интервала разряда конденсатора в сеть напряжение находится вблизи амплитудного значения U с малым разбросом от значения UΔ до U, где UΔ=Usinω[(Τ/2)-tИМП)/2], где ω=2π/Τ - круговая частота сетевого напряжения (например, ω=314 Гц). При этом ясно, что вышеприведенные интегральные соотношения показывают, что отсчет в счетчике энергии заряда снижен по отношению к энергии разряда в 1,18 раза, то есть около 18% электроэнергии можно потреблять БЕЗУЧЕТНО, причем применительно к любым выпускаемым типам счетчиков, использующих операции перемножения мгновенных значений тока на напряжение с последующим интегрированием результатов перемножений.

Известны устройства, предназначенные для поверки электросчетчиков, в которых учет возвращаемой в сеть электроэнергии превышает учет потребляемой энергии при равенстве самих истинных значений энергии, циркулирующей из сети и в сеть через прибор учета электроэнергии [1-8].

Ближайшим аналогом (прототипом) заявляемого технического решения можно считать «Устройство для поверки индукционных приборов учета электроэнергии» [9], содержащее накопительные конденсаторы, заряжаемые прерывистым током на повышенной частоте прерываний и плавно разряжаемых обратно в сеть, а также транзисторные цепи прерывания тока и коммутации плавного разряда накопительных конденсаторов, отличающееся тем, что включает две параллельно подключенные к сети после поверяемого электросчетчика цепи из последовательно соединенных накопительного конденсатора и двунаправленного транзисторного коммутатора, образующие мостовую схему так, что накопительный конденсатор первой цепи подключен к фазному проводнику сети, а конденсатор второй цепи подключен к нулевому проводнику сети, а в диагонали этой мостовой схемы включены последовательно соединенные симистор и катушка индуктивности, причем транзисторы двунаправленных транзисторных коммутаторов указанных цепей и симистор подключены к соответствующим выходам блока управления транзисторами и симистором, синхронизация работы которого осуществляется от сети.

Одним из недостатков известного устройства является снижение вдвое времени заряда накопительных конденсаторов при прерывистом режиме их заряда со скважностью, равной двум. Кроме того, организация прерывистого режима заряда связана с усложнением конструкции электронного оборудования. Другим недостатком известного устройства является невозможность повышения напряжения в разрядной цепи двух накопительных конденсаторов при их последовательном соединении открывающимся симистором больше величины удвоенной амплитуды сетевого напряжения, что может оказаться недостаточным при весьма малом внутреннем сопротивлении электрической сети, поскольку последнее фактически определяет величину напряжения, действующего в катушке напряжения индукционного электросчетчика, которое в целях более эффективной «отметки» показаний счетчика необходимо увеличивать при разряде накопительных конденсаторов обратно в сеть. Действительно, снижение этого напряжения связано с потерями внутри самого устройства до электросчетчика, которые образуются в элементах разрядной цепи - двух накопительных конденсаторах, дросселе, симисторе в его открытом состоянии, проводниках, соединяющих устройство с выходом электросчетчика, и в токовой катушке последнего. Это полное сопротивление может оказаться существенно больше внутреннего сопротивления электрической сети, определяемого сопротивлениями вторичной обмотки трансформатора подстанции, воздушной (кабельной) линии электропередачи и ввода к электросчетчику конкретного потребителя электроэнергии. Как показал эксперимент, применение в однополупериодном устройстве «отмотки» электролитических конденсаторов типа К50-12 (малогабаритных и более электроемких) вместо импульсных К75-17 имеет на порядок более высокое внутреннее сопротивление при одной и той же емкости этих конденсаторов.

Указанные недостатки известного устройства устранены в заявляемом техническом решении.

Целью изобретения является обеспечение возможности увеличения напряжения в катушке напряжения электросчетчика при разряде высоковольтных импульсных накопительных конденсаторов обратно в сеть без их последовательного соединения.

Указанная цель достигается в заявляемом устройстве для поверки электросчетчиков, в которых осуществляется учет потребляемой энергии путем интегрирования произведения мгновенных значений протекающего через счетчик тока на напряжение в катушке напряжения счетчика, содержащем коммутирующие параллельно-встречно включенные силовые транзисторы, накопительные конденсаторы, последовательно соединенные дроссель и тиристор (симистор) в первой разрядной цепи и блок управления силовыми транзисторами и тиристорами (симисторами), отличающимся тем, что включает повышающий автотрансформатор с коэффициентом трансформации, большим двух, дополнительную цепь из последовательно включенных дросселя и тиристора (симистора) во второй разрядной цепи и силовые высоковольтные диоды, включенные между выводом повышающего автотрансформатора с соответствующими накопительными конденсаторами, при этом тиристоры (симисторы) подключены к соответствующим точкам соединения силовых высоковольтных диодов с их накопительными конденсаторами и фазным проводником электросети, а параллельно-встречно включенные силовые транзисторы включены между фазным проводником электросети и входным выводом повышающего автотрансформатора, соответствующие управляющие переходы силовых транзисторов и тиристоров (симисторов) подключены к блоку управления, который дополнен схемой формирования импульсов запуска тиристора (симистора) второй разрядной цепи.

Достижение цели изобретения объясняется простотой формирования импульсов управления открыванием силовых транзисторов, применением высоковольтных импульсных конденсаторов и формированием импульсов разряда накопительных конденсаторов, центрально симметричных моментам времени Τ/4 для каждого из положительных полупериодов сетевого напряжения и моментам времени 3Т/4 для каждого из отрицательных полупериодов сетевого напряжения, для которых напряжение, воздействующее на перемножитель электросчетчика является максимальным, притом существенно большим, чем амплитудное значение U сетевого напряжения благодаря периодически раздельному включению двумя тиристорами (симисторами) двух заряженных накопительных конденсаторов в моменты времени (Т/4)-ΔΤ+Δtзад в каждом положительном полупериоде сетевого напряжения и в моменты времени (3Т/4)-ΔΤ+ΔtЗАД в каждом отрицательном полупериоде сетевого напряжения, что существенно увеличивает обратный учет электроэнергии счетчиком по сравнению с прямым учетом электроэнергии. Открытие тиристоров (симисторов) производится с небольшой задержкой ΔtЗАД<<ΔΤ после закрытия соответствующих силовых транзисторов, что исключает раздельный разряд каждого из накопительных конденсаторов через обмотку автотрансформатора, а направляет его только обратно в электросеть. Раздельный разряд накопительных конденсаторов, то есть без их последовательного соединения, как в прототипе, дополнительно снижает внутреннее сопротивление в двух разрядных цепях заявляемого устройства, а применение повышающего трансформатора позволяет существенно увеличить напряжение в высоковольтных импульсных накопительных конденсаторах, что повышает энергетику устройства.

Заявляемое устройство представлено на рис. 1. На рис. 2 показаны для положительного полупериода мгновенные значения зарядного и разрядного токов, протекающих в токовой катушке индукционного электросчетчика или элементе перемножителя (например, в датчике Холла) в цифровом счетчике, и напряжения в его катушке напряжения. На рис. 3 показаны графики сетевого напряжения и напряжения, сдвинутого по фазе на величину Δφ=2πω[(Τ/4)-ΔΤ]. На рис. 4 приведены временные диаграммы формирования импульсов управления силовыми транзисторами и тиристорами (симисторами). На рис. 5 дана структура блока управления силовыми транзисторами и тиристорами (симисторами), аналогичная схеме блока управления прототипа, но дополненная второй схемой формирования импульсов запуска тиристора (симистора) второй разрядной цепи.

На рис. 1 заявляемое устройство состоит из:

1 - поверяемого электросчетчика (индукционного или цифрового),

2 - повышающего автотрансформатора,

3 - силового транзистора первой цепи,

4 - высоковольтного диода первой цепи,

5 - импульсного накопительного конденсатора первой цепи,

6 - дросселя первой цепи,

7 - тиристора (симистора) первой цепи,

8 - силового транзистора второй цепи,

9 - высоковольтного диода второй цепи,

10 - импульсного накопительного конденсатора второй цепи,

11 - дросселя второй цепи,

12 - тиристора (симистора) второй цепи,

13 - блока управления силовыми транзисторами и тиристорами (симисторами).

Блок управления 13 на рис. 5 состоит из следующих элементов:

14 - регулируемой фазосдвигающей цепи,

15 и 16 - первого и второго компараторов (диаграммы А и В на рис. 4),

17 и 18 - первого и второго инверторов логических уровней (диаграммы Б и Г на рис. 4),

19 и 20 - первой и второй схем совпадений (диаграммы Д и И на рис. 4),

21 и 22 - третьего и четвертого инверторов логических уровней (диаграммы Ε и К на рис. 4),

23 и 24 - первой и второй дифференцирующих цепей (диаграммы Ж и Л на рис. 4),

25 и 26 - первой и второй цепей временной задержки на величину ΔtЗАД (см. на рис. 2),

27 и 28 - первого и второго формирователей импульсов запуска тиристоров (симисторов) (диаграммы 3 и Μ на рис. 4),

29 и 30 - первого и второго усилителей мощности запускающих тиристоры (симисторы) импульсов,

31 и 32 - первого и второго усилителей мощности открывающих силовые транзисторы импульсов,

33 - блок питания от сети 220 В с выходами, например, на +5 В и +15 В.

Рассмотрим работу заявляемого устройства.

Данная схема состоит из двух независимых заряд-разрядных цепей с накоплением энергии соответственно в первой четверти периодов сетевого напряжения в первой цепи на высоковольтном накопительном конденсаторе 5 и в третьей четверти периодов во второй цепи на высоковольтном накопительном конденсаторе 10. При этом заряд указанных конденсаторов осуществляется от повышающего автотрансформатора 2, подключенного к сети через силовые транзисторы 3 и 8 при их открытых состояниях в части первой и третьей четвертей периодов сетевого напряжения, через соответствующие высоковольтные диоды 4 и 9 в первой и второй цепях, работающие для положительных и отрицательных полупериодов. Разряд указанных конденсаторов происходит с моментов открытия тиристоров (симисторов) 7 и 12 через дроссели 6 и 11 обратно в сеть энергосистемы при закрытых силовых транзисторах 3 и 8. Управление открытием силовых транзисторов 3 и 8 на отрезки времени (Т/4)-ΔΤ в первой и третьей четвертях периодов, а также запуском тиристоров (симисторов) 7 и 12 в тех же четвертях, но после того, как будут надежно закрыты силовые транзисторы 3 и 8, осуществляется подачей на их управляющие электроды соответствующих импульсов, формируемых в блоке управления 13.

Все существующие электросчетчики - индукционные и цифровые, несмотря на значительное различие их конструкции, работают по принципу интегрирования произведения мгновенных значений тока, потребляемого присоединенной к сети нагрузкой, и напряжения на соответствующих клеммах счетчиков. Поскольку при заряде накопительных конденсаторов 5 и 10 соответственно в первой и третьей четвертях периодов максимум зарядного тока приходится на фазы π/4 в первой четверти и 5 π/4 в третьей четверти, когда мгновенные значения напряжений, действующих в их катушках, создающих магнитное поле, не равны амплитудному значению U=+/-310 В, а составляют величины +/-220 В для соответствующих четвертей периодов, то и произведение тока на напряжение в этих фазовых точках оказывается меньше на 18% того значения мгновенной мощности, которая реализуется в случае активной нагрузки, осуществляемой при разряде накопительных конденсаторов в период времени, центрально симметричный фазам π/4 и 5 π/4 соответственно в первой и третьей четвертях периодов, даже если бы напряжение на накопительных конденсаторах не более сетевого амплитудного U=+/-310 В.

При использовании повышающего автотрансформатора 2 с коэффициентом трансформации k≥2, напряжение, до которого заряжаются высоковольтные импульсные накопительные конденсаторы 5 и 10, может быть выбрано больше величины ≈2 U=620 В (реально от 560 до 600 В), характерной для выбранного решения-прототипа, в котором оба конденсатора при разряде включаются симистором последовательно, что повышает энергетику устройства, пропорциональную квадрату напряжения заряда. Следовательно, увеличение этого напряжения способствует возможности снижения емкости накопительных конденсаторов. Кроме того, при разрядах накопительных конденсаторов сопротивление разрядных цепей снижается по сравнению с прототипом, в котором разряд осуществляется от двух последовательно включенных конденсаторов. Это существенно в тех случаях, когда внутреннее сопротивление источника сети для данного конкретного потребителя оказывается весьма малым, например, меньше 0,1 Ом.

Как показал проведенный автором эксперимент с высоковольтным импульсным конденсатором типа К75-17 с емкостью 50 мкФ и рабочим напряжением 1000 В, его сопротивление при разряде (при коротком замыкании) составляет около 0,1 Ом. Сопротивление открытого симистора типа ТС212-16 равно в открытом состоянии всего 0,03 Ом и примененного дросселя около 0,1 Ом с учетом соединяющих проводников в разрядной цепи до счетчика. Сопротивление токового измерительного элемента счетчика можно принять равным 0,02 Ом. Тогда полное сопротивление разрядной цепи составляет порядка 0,25 Ом. Это означает, что при внутреннем сопротивлении источника сети 0,1 Ом только (0,1/0,35)·100%=28,6% энергии будет возвращено в сеть, а 71,4% будет рассеяно до измерительного электросчетчика. Измеренное значение внутреннего сопротивления сети в опыте автора составляло величину 0,27 Ом, и в этом случае в сеть возвращается уже 51,9% энергии, образующейся от разности интегралов, указанных выше, но при замене мгновенных значений разрядного тока и напряжения при вычислении указанных интегралов. Попутно отметим, что внутреннее сопротивление сети для любого потребителя легко вычисляется по формуле [(Uc1/Uc2)-1]RH, где Uc1 - действующее напряжение сети без подключения нагрузки сопротивлением RH, a Uc2 - действующее напряжение сети при подключении данной нагрузки.

Следует отметить, что подключение данного устройства к сети напряжение в ней может заметно повыситься, что в ряде случаев оказывается полезным, особенно когда в длинной линии электропередачи имеют место заметные потери, например, в сельской местности отмечалось недопустимое падение напряжения на конце линии электропередачи (ВЛ-0,4 кВ) до 180 В и ниже. Для потребителей, расположенных вблизи подстанции или вблизи подключенного к сети заявляемого устройства, применение рассматриваемого устройства может заметно повысить напряжение сети, которое отчасти компенсируется падениями напряжения в фазовых точках π/4 и 5 π/4 переменного напряжения, когда зарядный ток в накопительных конденсаторах достигает максимума, и форма тока и напряжения в сети отличается от синусоидальной, как это видно на рис. 2. Возникающее искажение формы сетевого напряжения незначительно сказывается на работе бытовой техники и промышленных установок. В сложной электронной технике (компьютерах, телевизорах и др.), как правило, используются стабилизаторы напряжения, так что указанное искажение формы напряжения практически никак не сказывается на работе этих устройств.

Обратимся теперь к рассмотрению работы блока управления 13.

В его составе в блоке питания 33 имеется понижающий трансформатор с выпрямителями и стабилизаторами напряжений питания микросхем ТТЛ-логики +5 В и усилителей мощности при +15 В, с обмотки которого снимается переменное напряжение U**=17 В, которое в той же фазе относительно фазы сетевого напряжения подается на первый компаратор 15, а также на регулируемую по сдвигу фазы этого напряжения фазосдвигающую цепь 14. Сдвиг фазы в этой двойной RC-цепи регулируется в пределах от 65° до 85°, что при различной заданной длительности разрядного импульса tИМП (см. рис. 2), например tИМП≈Τ/8, необходимо для центровки этого импульса относительно фазовых точек π/2 и 3π/2 соответственно в положительных и отрицательных полупериодах сетевого напряжения. Выходной сигнал с регулируемой фазосдвигающей цепи подается на второй компаратор 16. На выходе компараторов 15 и 16 образуются меандровые прямоугольные импульсы ТТЛ-логики - нуля и единицы, которые подвергаются инвертированию в первом и втором инверторах 17 и 18. Выходы с компаратора 15 и инвертора 18 связаны с первой схемой совпадений 19, на выходе которой образуются логические уровни для открытия силового транзистора 3, для чего используется усилитель мощности 31 с трансформаторным выходом. Выходы с компаратора 16 и инвертора 17 связаны с второй схемой совпадений 20, на выходе которой образуются логические уровни для открытия силового транзистора 8, для чего также используется усилитель мощности 32 с трансформаторным выходом. Сопротивление вторичных обмоток указанных трансформаторов усилителей мощности 31 и 32 достаточны для ограничения токов базы указанных транзисторов 3 и 8.

Использование дросселей 6 и 11 (рис. 1) приводит к растягиванию импульса разряда и понижению напряжения на клеммах электросчетчика - фазном и нулевом - при разряде.

Для формирования импульсов запуска тиристоров (симисторов) 7 и 12 используются цепи из последовательно включенных инвертора 21 (22), дифференцирующих RC-цепочек 23 (24), формирователей коротких импульсов задержки ΔtЗАД≈0,1…0,3 мс 25 (26), генераторов импульсов включения тиристоров (симисторов) 27 (28), включение которых задерживается на величину ΔtЗАД относительно моментов времени закрытия соответствующих силовых транзисторов 3 и 8, и усилителей мощности с трансформаторными выходами 29 (30). Так, для симистора типа ТС212-16 напряжение управления составляет 3 В при управляющем токе для открытия симистора 0,1 А, что следует учитывать при выборе коэффициента трансформации выходных трансформаторов в 29 (30) порядка 0,20…0,33 и сопротивления их вторичных обмоток.

В качестве компараторов, инверторов, схем совпадения и формирователей коротких импульсов задержки могут быть использованы микросхемы К555ЛА3 (4 элемента 2И-Не) в их типовом включении. Усилители мощности могут быть построены на микросхемах К174УН7 с выходной мощностью от 0,25 Вт до 4,5 Вт. Для мощных устройств «отмотки» могут дополнительно использоваться транзисторы, например, типа КТ819А, а в качестве силовых транзисторов могут применяться такие, как ТКД265-100, со средним током до 100 А и лавинные тиристоры типа ДЛ-161-320 с импульсным током до 600 А при обратном напряжении 1800 В.

Заявитель подчеркивает, что данное устройство эффективно для использования разработчиками принципиально новых типов электросчетчиков, не допускающих хищения электроэнергии, например, таких, как предложено в [10].

Литература

1. Меньших О.Ф. Устройство для проверки работы однофазных индукционных электросчетчиков. Патент №2474825. Опубл. в бюлл. №4 от 10.02.2013.

2. Меньших О.Ф. Мостовое устройство для проверки электросчетчиков активной энергии индукционного типа. Патент №2522706, опубл. в №20 от 20.07.2014.

3. Меньших О.Ф. Способ компенсации потерь в конце длинной линии электропередачи. Патент №2512706, опубл. в №10 от 10.04.2014.

4. Меньших О.Ф. Устройство вольт-добавки электросети. Патент №2517203, опубл. в №15 от 27.05.2014.

5. Меньших О.Ф. Устройство для контроля электросчетчиков. Патент №2521782, опубл. в №19 от 10.07.2014.

6. Меньших О.Ф. Вольтдобавочное устройство для трехфазной линии электропередачи. Патент №2515049, опубл. в №13 от 10.05.2014.

7. Меньших О.Ф. Система стабилизации напряжения на протяженной линии электропередачи. Патент №2520311, опубл. в №17 от 20.06.2014.

8. Меньших О.Ф. Устройство для исследования работы индукционных электросчетчиков. Патент №2523109, опубл. в №20 от 20.07.2014.

9. Меньших О.Ф. Устройство для поверки индукционных приборов учета электроэнергии. Патент №2521307, опубл. в №18 от 27.06.14 (прототип).

10. Меньших О.Ф. Устройство учета электроэнергии. Патент №2521767, опубл. в №19 от 10.07.2014.

Устройство для поверки электросчетчиков, в которых осуществляется учет потребляемой энергии путем интегрирования произведения мгновенных значений протекающего через счетчик тока на напряжение в катушке напряжения счетчика, содержащем коммутирующие параллельно-встречно включенные силовые транзисторы, накопительные конденсаторы, последовательно соединенные дроссель и тиристор (симистор) в первой разрядной цепи и блок управления силовыми транзисторами и тиристорами (симисторами), отличающееся тем, что включает повышающий автотрансформатор с коэффициентом трансформации, большим двух, дополнительную цепь из последовательно включенных дросселя и тиристора (симистора) во второй разрядной цепи и силовые высоковольтные диоды, включенные между выводом повышающего автотрансформатора с соответствующими накопительными конденсаторами, при этом тиристоры (симисторы) подключены к соответствующим точкам соединения силовых высоковольтных диодов с их накопительными конденсаторами и фазным проводником электросети, а параллельно-встречно включенные силовые транзисторы включены между фазным проводником электросети и входным выводом повышающего автотрансформатора, соответствующие управляющие переходы силовых транзисторов и тиристоров (симисторов) подключены к блоку управления, который дополнен схемой формирования импульсов запуска тиристора (симистора) второй разрядной цепи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой индикатор магнитного поля и предназначено для контроля магнитного воздействия на приборы учёта потребления ресурсов.

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к разработке устройств для поверки электросчетчиков. Заявлено устройство поверки индукционных электросчетчиков, выполненное по мостовой схеме и содержащее подключенные параллельно после прибора учета электроэнергии к фазному и нулевому проводникам первую и вторую одинаковые цепи с последовательно соединенными накопительным конденсатором и силовым транзистором, причем в первой цепи к фазному проводнику подключен накопительный конденсатор, а во второй цепи к фазному проводнику подключен силовой транзистор, между средними точками обеих цепей включен тиристор, отличающееся тем, что последовательно с тиристором включен дроссель, индуктивность которого вместе с последовательно включаемыми при открытом тиристоре накопительными конденсаторами указанных цепей образует последовательный резонансный контур, настроенный на двойную частоту сети.

Изобретение относится к средствам контроля работы электросчетчиков. Устройство содержит подключенную через поверяемый электросчетчик к сети переменного тока мостовую схему из параллельно соединенных двух ветвей из последовательно соединенных накопительного конденсатора и силового транзистора с включенными в диагонали мостовой схемы последовательно соединенными тиристором (симистором) и катушкой индуктивности (дросселем).

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для проверки правильной работы электросчетчиков индукционного типа, работающих на активную нагрузку.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для проверки правильной работы электросчетчиков индукционного типа с вращающимися дисками.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения электрической энергии в цепях переменного тока. Счетчик электрической энергии и утечки в сети содержит датчик тока 1, выходы которого соединены с первым перемножителем 3 тока на напряжение, который, в свою очередь, соединен с первым преобразователем 4 тока в частоту импульсов, трансформатор 5 тока с двумя первичными обмотками, одна из которых соединена с фазным проводником измерительной сети, другая - с нулевым проводником и одной вторичной обмоткой, на которой сигнал пропорционален разности токов первичных обмоток, при этом выходы трансформатора тока 5 подключены ко второму 6 перемножителю тока на напряжение, который, в свою очередь, соединен со вторым 7 преобразователем тока в частоту импульсов.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для проверки чувствительности индукционных электросчетчиков с вращающимися дисками. Устройство содержит накопительный конденсатор и силовой транзистор, управляемый от импульсного высокочастотного генератора с регулируемой частотой следования импульсов в диапазоне 1…5 кГц.

Изобретение относится к измерительной технике приборостроения, в частности, к средствам определения несанкционированного потребления электроэнергии. Осуществляют дистанционный сбор информации о потреблении электроэнергии в замкнутом объекте на стороне потребителя посредством получения картины теплового поля тепловизором непосредственно у соответствующих наружных поверхностей замкнутого объекта на стороне потребителя и выводе информации на экран тепловизора.

Изобретение относится к измерительной технике. Устройство содержит накопительные конденсаторы, заряд которых осуществляется в первую и третью четверти периодов сетевого напряжения прерывистым током, а разряд происходит плавно во времени во второй и четвертой четвертях периодов сетевого напряжения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при испытаниях однофазных индукционных электросчетчиков. Устройство для поверки электросчетчиков активной энергии индукционного типа, содержащее коммутирующие ток заряда конденсаторов транзисторы, управляемые от модулируемого генератора высокочастотных импульсов.

Изобретение относится к области измерительной электротехники. Заявлена схема управления тиристором мостового устройства оценки пригодности индукционных электросчетчиков, содержащая в ветвях мостового устройства накопительные конденсаторы, выводы которых с одной стороны подключены к проводникам сети, а с другой стороны к тиристору в диагональной цепи мостового устройства, причем последовательно с накопительными конденсаторами включены силовые диоды и дроссели, подключенные к проводникам сети, а схема управления тиристором включает последовательно соединенные диод, регулируемый резистор и дополнительный конденсатор, включенные параллельно катоду и аноду тиристора, а его управляющий электрод подключен к точке соединения регулируемого резистора и дополнительного конденсатора через последовательно соединенные динистор и ограничительный резистор. Техническим результатом является упрощение заявленного устройства. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной электротехники и может быть использовано для оценки пригодности электросчетчиков от неконтролируемого отбора электроэнергии из энергетических электросетей. Заявленное устройство, выполненное по мостовой схеме с блоком управления, отличается тем, что силовые транзисторы мостовой схемы заменены на тиристоры, включаемые импульсами, привязанными по времени к началу положительной полуволны сетевого напряжения, и автоматически запираемые к концу первой четверти каждого периода сетевого напряжения, после чего открывается тиристор в диагонали мостовой схемы импульсом, задержанным по времени на величину, равную или несколько большую четверти периода сетевого напряжения относительно начала положительных полупериодов сетевого напряжения, при этом импульсы запуска тиристоров заряда накопительных конденсаторов формируются в блоке управления из последовательно соединенных первого компаратора, первого инвертора, первой дифференцирующей цепи и первого и второго импульсных усилителей с двумя трансформаторными выходами, а импульсы запуска тиристора диагональной цепи мостовой схемы формируются в блоке управления из последовательно связанных фазосдвигающей цепи на величину сдвига фазы переменного сетевого напряжения, второго компаратора, второго инвертора и третьего импульсного усилителя с трансформаторным выходом. Технический результат - обеспечение возможности упрощения устройства и повышения надежности его работы при выполнении его по однополупериодной схеме мостового типа. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной электротехники. Особенностью заявленного устройства является то, что в качестве коммутаторов зарядного тока использованы тиристоры, а схема управления включением тиристоров зарядных и разрядной цепей короткими импульсами выполнена на основе последовательного соединения связанного с синхронизирующим напряжением сети компаратора, двух последовательно соединенных инверторов, выходы которых через две дифференцирующие RC-цепи подключены к двум импульсным усилителям мощности с трансформаторными выходами, связанными с выходом первой дифференцирующей цепи, и третьего импульсного усилителя мощности, связанного с выходом второй дифференцирующей цепи, а вторичные развязанные между собой обмотки выходных импульсных трансформаторов подключены к управляющим входам соответствующих тиристоров мостовой схемы. Техническим результатом является упрощение устройства управления тиристорами. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной электротехники и может быть использовано для оценки пригодности вновь разрабатываемых электросчетчиков от неконтролируемого отбора электроэнергии (отмотки) из энергетических электросетей. Двухполупериодная схема для испытания электросчетчиков на отбор электроэнергии, содержащая мостовую схему из двух параллельно подключенных к сети ветвей, в каждой из которых использован накопительный конденсатор импульсного типа, а в диагонали мостовой схемы использован симистор разрядной цепи, включенный между выводами двух накопительных конденсаторов, другие выводы которых включены к сети, а также устройство управления симистором. Последовательно с накопительными конденсаторами мостовой схемы включены дроссели в соответствующих зарядных ветвях мостовой схемы, а схема управления симистором разрядной цепи, включающим накопительные конденсаторы последовательно при их разряде обратно в сеть. Двухзвенная фазосдвигающая цепь с понижающим трансформатором, вторичная обмотка которого включена к переходу «управляющий электрод-катод» симистора разрядной цепи. Причем двухзвенная фазосдвигающая цепочка задает сдвиг по фазе сетевого напряжения в диапазоне фаз Δφ в диапазоне π/2<Δφ<π относительно начала каждого периода сетевого напряжения (при φ=0). Технический результат заключается в упрощении устройства. 3 ил.

Изобретение относится измерительной технике и может быть использовано для оценки пригодности электросчетчиков от неконтролируемого отбора. Устройство содержит мостовую схему из двух параллельно включенных к источнику сети цепей заряда накопительных конденсаторов и диагональную разрядную цепь, а также устройство управления коммутацией зарядного и разрядного токов в мостовой схеме. При этом в качестве коммутаторов зарядного и разрядного токов использованы симисторы, а схема управления их включением короткими импульсами выполнена на основе двух цепей управления. Первая цепь состоит из последовательно соединенных связанного с синхронизирующим пульсирующим с двойной частотой напряжением сети компаратора, первой дифференцирующей цепи, первого транзисторного усилителя и первого одновибратора с трансформаторным выходом, подключенным к двум дополнительным импульсным усилителям мощности с трансформаторными выходами для управления включением симисторов зарядных цепей мостовой схемы. Вторая цепь включает последовательно подключенные к выходу первого транзисторного усилителя второго одновибратора с регулируемой длительностью формируемого импульса в пределах от четверти до половины каждого из полупериодов переменного напряжения сети, инвертора, второй дифференцирующей цепи, второго транзисторного усилителя и третьего одновибратора с трансформаторным выходом для управления включением симистора разрядной цепи мостовой схемы, подключенным к третьему импульсному усилителю мощности с трансформаторным выходом, причем синхронизирующий сигнал, подаваемый на вход компаратора, снимается с выпрямительного моста Греца, подключенного к понижающей обмотке сетевого трансформатора, использованного в составе блока питания устройства. Технический результат заключается в упрощении устройства управления симисторами и повышении надежности его работы. 5 ил.

Изобретение относится к области измерительной электротехники и может быть использовано для оценки пригодности вновь разрабатываемых электросчетчиков от неконтролируемого отбора электроэнергии (хищения путем отмотки) из энергетических электросетей. Устройство для проверки индукционных электросчетчиков содержит в ветвях мостового устройства накопительные конденсаторы. Выводы конденсаторов с одной стороны подключены к проводникам сети, а с другой стороны к тиристору в диагональной цепи мостового устройства. При этом последовательно с накопительными конденсаторами включены силовые диоды и дроссели, подключенные к проводникам сети. Схема управления тиристором включает интегрирующее звено с регулируемой постоянной времени из последовательно включенных накопительного конденсатора и переменного резистора между анодом и катодом тиристора. Накопительный конденсатор подключен к первичной обмотке понижающего трансформатора через динистор. Вторичная обмотка понижающего трансформатора включена к переходу «управляющий электрод - катод» тиристора через последовательно соединенные диод и ограничивающий резистор. Технический результат заключается в существенном упрощении управления устройством. 3 ил.
Наверх