Устройство управления симисторами мостовой схемы для проверки учёта электроэнергии индукционными электросчётчиками

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 из энергетических электросетей.

Известны устройства для проверки электросчетчиков [1-6].

Ближайшим аналогом заявляемому техническому решению (прототипом) является «Устройство для поверки индукционных приборов учета электроэнергии», по Патенту РФ №2521307, опубл. в №18 от 27.06.14 [5], содержащее накопительные конденсаторы, заряжаемые прерывистым током на повышенной частоте прерываний и плавно разряжаемые 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.

Блок управления транзисторами и симистором вырабатывает пакеты высокочастотных импульсов управления прерыванием тока заряда (перезаряда) конденсаторов в первой и третьей четвертях периода сетевого напряжения при закрытом состоянии симистора и закрытие транзисторов во второй и четвертой частях периода сетевого напряжения при открытии симистора с малой временной задержкой, например не более 0,5 мс, относительно начал второй и четвертой четвертей периодов сетевого напряжения.

Недостатком известного устройства является его сложность при выполнении и налаживании блока управления. В частности, перед началом разряда последовательно соединяемых накопительных конденсаторов с помощью симистора необходимо обязательно надежно закрыть транзисторы мостовой схемы, через которые осуществляется заряд накопительных конденсаторов, так как в противном случае эти транзисторы выходят из строя разрядным током каждого из накопительных конденсаторов.

Целями изобретения являются упрощение устройства управления симисторами и повышение надежности его работы при выполнении устройства по двухполупериодной схеме мостового типа, а также обеспечение регулировки мощности реверсных показаний электросчетчиков индукционного типа.

Указанные цели достигаются в заявляемом устройстве управления симисторами мостовой схемы для проверки учета электроэнергии индукционными электросчетчиками, содержащем 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, отличающемся тем, что в качестве коммутаторов зарядного и разрядного токов использованы симисторы, а схема управления их включением короткими импульсами выполнена на основе двух цепей управления, одна из которых 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, а другая 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.

Достижение целей изобретения объясняется использованием в мостовой схеме симисторов, которые автоматически закрываются при снижении в них тока ниже тока удержания или при отсутствии напряжения между анодом и катодом симисторов, а также позволяют коммутировать токи при любой полярности приложенного к ним напряжения без усложнения цепей управления включением симисторов. Регулировка мощности реверсных показаний индукционного счетчика (мощности «отмотки») достигается изменением длительности импульса, формируемого во втором одновибраторе, в пределах между четвертью и половиной полупериодов сетевого напряжения и путем формирования импульса управления в третьем одновибраторе от заднего фронта импульса с выхода второго одновибратора с помощью второй дифференцирующей цепи.

Схема устройства приведена на рис. 1. На рис. 2 приведена принципиальная схема устройства управления симисторами мостовой схемы (рис. 1). Рисунок 3 поясняет принцип формирований импульсов, по времени привязанных к области перехода синусоидального напряжения через ноль (частота следования таких импульсов равна удвоенной частоте сети). На рис. 4 представлены графики, поясняющие работу устройства. На рис. 5 показана схема включения устройства в составе со счетчиком электроэнергии и нагрузкой. Работа устройства при этом контролируется с помощью двухканального осциллографа.

Графики на рис. 4 включают напряжение сети (а) с периодом Т, пульсирующее напряжение после его двухполупериодного выпрямления (b) с указанием порога срабатывания компаратора, формирующих импульсов включения симисторов зарядных цепей мостовой схемы (с), импульсов включения симистора цепи разряда в мостовой схеме (d) с возможностью плавной регулировки временного положения этих импульсов в пределах от Т/4 до Т/2, напряжения заряда, разряда и перезаряда с переразрядом импульсных конденсаторов мостовой схемы (е) и зарядного и разрядного токов в конденсаторах мостовой схемы для положительных и отрицательных полупериодов сетевого напряжения (f). Кривые «е» и «f» отображаются на экране двухканального осциллографа (типа С1-92).

Рассмотрим работу заявляемого устройства.

В начале каждого полупериода (положительного и отрицательного) синусоидального напряжения сети от сформированного в блоке управления (рис. 2) импульса отрицательной полярности, подаваемого на управляющие электроды симисторов зарядных цепей мостовой схемы (рис. 1), относительно катодов этих симисторов последние открываются и происходит заряд накопительных конденсаторов мостовой схемы в течение первой половины этих полупериодов (четверти периода Т/4) до амплитудного напряжения UO сети, равного более 300 В.

По мере заряда накопительных конденсаторов почти до величины 300 В симисторы зарядных цепей автоматически закрываются до следующего полупериода, поскольку ток в их цепях «анод - катод» снижается до величины менее тока удержания симисторов в открытом состоянии, что является известным свойством симисторов.

В пределах второй половины полупериодов формируется под действием блока управления импульс отрицательной полярности, подаваемый на управляющий электрод симистора цепи разряда мостовой схемы, которым накопительные конденсаторы CH этой схемы включаются последовательно, и на зажимах электросчетчика (рис. 5) в момент включения указанного симистора действует напряжение 2 UO=600 В, и накопительные конденсаторы разряжаются обратно в сеть через токовую обмотку электросчетчика по экспоненциально спадающему закону во времени с постоянной времени τ=rCP, где r - сопротивление нагрузки разрядной цепи мостовой схемы, CP - емкость разрядной цепи, величина которой в последовательном включении равна половине емкостей CH, используемых в ветвях мостовой схемы накопительных конденсаторов, то есть имеем τ=rCH/2. При этом под величиной r надо понимать полную величину активного сопротивления, включающего сопротивление выводов накопительных конденсаторов, открытого симистора, подводящих проводников до электросчетчика и воздушной линии электропередачи (включая и ввод от нее к абоненту), а также и внутреннее сопротивление выходного трансформатора электроподстанции. Если между электросчетчиком в его фазной цепи и воздушной лини (ввода от ВЛ-0,4 кВ) использовать в эксперименте активную нагрузку для снижения максимума разрядного тока, равного IРАЗР МАХ=2UO/r, то это позволяет оперировать с использованием симистора разрядной цепи с не очень большим допустимым разрядным током, хотя в реальной работе указанный на рис. 5 резистор использован быть не может, и симистор разрядной цепи необходимо выбирать среди номенклатуры лавинных тиристоров с максимальным импульсным током порядка нескольких килоампер, поскольку сопротивление цепи разряда r может оказаться равным 0,3…0,6 Ом, и при этом IРАЗР MAX=1000…2000 А.

По мере разряда накопительных конденсаторов симистор разрядной цепи мостовой схемы автоматически закрывается.

Известно, что симисторы, в отличие от тиристоров, могут открываться при подаче на их аноды как положительного, так и отрицательного напряжения. Но при этом открывающие их импульсы должны иметь отрицательную полярность на их управляющих электродах, что легко обеспечивается соответствующим подключением обмоток выходных трансформаторов на рис. 1 (тиристоры открываются только при положительных импульсах и положительном напряжении на их анодах). Это означает, что работа устройства осуществляется как при положительных полупериодах сетевого напряжения, так и при отрицательных, то есть с двойной частотой сети (100 Гц), что соответственно увеличивает вдвое энергетическую эффективность устройства.

Устройство управления открыванием симисторов (рис. 2) содержит логический компаратор (К521СА3А), на инвертирующий вход которого (электрод 3) подается пульсирующее напряжение от двухполупериодного выпрямителя (без сглаживания конденсаторами!!!) сетевого трансформатора с отдельной обмоткой, как показано на рис. 3. В течение большей части полупериодов на инвертирующем входе этого компаратора в логическом представлении возникает логическая единица, и на выходе компаратора (электрод 7) имеется низкий потенциал (логический ноль). В короткие промежутки времени в окрестности перехода синусоидального напряжения через нулевой уровень, то есть при напряжениях меньше некоторого малого опорного напряжения U, на выходе компаратора возникают короткие положительные импульсы (логические единицы) длительностью порядка 200 мкс. Эти импульсы дифференцируются RC-цепью, на выходе которой (на базе нижнего по схеме транзистора) образуется пара импульсов - положительного, а затем отрицательного, соответственно привязанных по времени с фронтом и спадом положительного импульса с выхода компаратора. Положительный продифференцированный импульс открывает первый нижний по схеме транзистор (КТ325В), и при этом отрицательный импульс с его коллектора через разделительный конденсатор небольшой емкости (порядка 0,01 мкФ) воздействует на вход управления работой первого одновибратора (электрод 5 микросхемы К1006 ВИ1). На выходе последнего (электрод 3) образуется положительный импульс на первый промежуточный трансформатор (ТОТ2), со вторичной обмотки которого этот импульс подается параллельно на два импульсных усилителя мощности (КТ819А) с трансформаторными выходами (ТОТ62), указанными на рис. 1. Длительность формируемых в первом одновибраторе импульсов длительностью около 0,5 мс определяется величинами резистора и конденсатора, подключенных к времязадающему электроду этого одновибратора (электроды 6 и 7).

Отрицательные импульсы с выхода указанного транзисторного усилителя также воздействуют на второй одновибратор (К1006ВИ1), в котором формируются длинные импульсы в диапазоне T/4<Δt<T/2 другой времязадающей цепью с варьируемой величиной времязадающего резистора. Затем положительный импульс длительностью Δt с выхода второго одновибратора воздействует на инвертор (на 1/4 К555ЛА3) для получения на его выходе отрицательных импульсов. Эти импульсы дифференцируются аналогичной RC-цепью, на выходе которой последовательно формируются отрицательные и положительные короткие импульсы. Положительные импульсы дифференцирования, привязанные к концу импульсов Δt, то есть к фазе φ2, усиливаются верхним по схеме вторым транзистором (КТ325В), и через разделительный конденсатор усиленные отрицательные импульсы воздействуют на управляющий вход третьего одновибратора, вырабатывающего короткие импульсы (порядка 300 мкс), передаваемые через третий трансформатор (ТОТ2) на импульсный усилитель мощности на транзисторе (КТ819А) с трансформаторным выходом (ТОТ62) для открытия симистора разрядной цепи мостовой схемы.

В собранном макете устройства использованы импульсные накопительные конденсаторы типа К75-17 емкостью по 50 мкФ с рабочим напряжением 1000 В, имеющим малые потери и малую величину их внутреннего сопротивления (сотые доли одного Ома). В качестве симисторов зарядных цепей использованы симисторы типа КУ208Г, а в цепи разряда - симистор ТС 142-80-10 на максимальный ток до 580 А (недостаточный для реальной работы устройства), вместо предполагаемого к установке соответствующего лавинного симистора с большим импульсным током (не менее 2000 А).

Формирование импульсов запуска симисторов цепей заряда (рис. 4с) и разряда (рис. 4d) показано графиками на рис. 4. Напряжение заряда и разряда на каждом из накопительных конденсаторов снимается на осциллограф (С1-92) с резисторного делителя, соединенного с одним из накопительных конденсаторов (нижней ветви мостовой схемы на рис. 1), и отображено на рис. 4е. Токи заряда и разряда в накопительных конденсаторах в режимах соответственно заряда и разряда показаны на рис. 4f. Видно, что ток заряда имеет относительно небольшую амплитуду, но большую длительность, а ток разряда, напротив, имеет весьма большую амплитуду и весьма короткую длительность. При этом площади под этими кривыми токов заряда и разряда практически одинаковы (при игнорировании активных потерь внутри схемы устройства, что обычно выполняется), и это равенство вытекает из закона сохранения заряда.

Макет испытывался по схеме рис. 5с установкой мощного резистора с относительно небольшим сопротивлением (12 Ом на мощность около 2 кВт) для снижения амплитуды разрядного тока, величина которого в макете составила всего IРАЗР MAX=600 В/12 Ом=50 А. При этом постоянная времени цепи разряда равна τ=rCP=12×25.10-6=300 мкс. Полная длительность экспоненциального импульса разряда на практически нулевом уровне равна ΔtРАЗР=2,23 τ=0,67 мс.

Произведем теоретический анализ работы идеализированной схемы макета заявляемого устройства в предположении ничтожных активных потерь внутри схемы (мостового устройства), при квазисинусоидальном процессе заряда накопительных конденсаторов и экспоненциальном их разряде. Прежде всего, отметим, что по закону сохранения заряда можно записать выражение вида:

где К>>1 - безразмерный множитель, равный отношению амплитуды разрядного импульса к амплитуде зарядного (при φ=π/8), учитывая равенство площадей под кривыми зарядного и разрядного токов, то есть К - есть относительная амплитуда разрядного импульса по отношению к амплитуде зарядного, принимаемой за единицу.

Учитывая то важное обстоятельство, что амплитуда напряжения в последовательно включенных накопительных конденсаторах в начале разряда равна двойной амплитуде сетевого напряжения, принимаемого за единичный уровень, можно записать отношение энергий разряда к энергии заряда в показаниях индукционного счетчика при условии, что разрядный импульс возникает практически к концу полупериода сетевого напряжения, то есть при фазе сети φ2→π/2, в следующей форме:

Из выражения (1) при исходных данных для Т и τ получаем К=11,166. Подставляя К в выражение (2), находим L=1,575. При мощности заряда РЗАР=2CHUO2/Т=450 Вт находим мощность «отмотки» показаний электросчетчика ΔР=(L-1)РЗАР≈258,8 Вт. Как уже указывалось, амплитуда импульса разряда равна IРАЗР МАХ=2UO/RH=600/12=50 А.

Реально достижимая величина мощности «отмотки» оказывается, конечно, меньше указанной расчетной величины, поскольку в схеме разрядной цепи имеются неизбежные потери с учетом внутреннего сопротивления конденсаторов и симистора, а также подводящих проводников от схемы до электросчетчика, обычно разнесенных между собой. Кроме того, на уменьшение мощности «отмотки» может повлиять весьма короткая длительность разрядного импульса, ширина спектра которого существенно выше частоты сетевого напряжения, например более чем на порядок.

Поэтому реальная мощность ΔР определяется опытным путем для каждой из таких схем с учетом различия внутреннего сопротивления сети в месте размещения рассматриваемого устройства, а также параметров используемых в устройстве элементов. Кстати, внутреннее сопротивление r сети легко определяется по формуле:

где UXX - напряжение в сети при холостом ходе (без нагрузки). UH - напряжение в присоединенной к сети нагрузке RH после счетчика (желательно достаточно мощной нагрузке). Например, при холостом напряжении сети UXX=220 В и при подключении мощной нагрузки RH=24 Ом измеренное значение напряжения на ней, например, снижается до UH=217 В (рассеиваемая в нагрузке мощность составляет при этом 2 кВт). Тогда внутреннее сопротивление сети определяется согласно (3) в данном месте сети величиной порядка: r=24[(220/217)-1]=0,332 Ом.

Отметим, что вариацией времязадающей цепи во втором одновибраторе величина вольт-добавки напряжения со стороны разряжаемых последовательно включенных накопительных конденсаторов отличается от указанной в 600 В при фазе φ2→π/2, а равна разности напряжения, до которого заряжены пара последовательно соединенных накопительных конденсаторов (600 В), и действующего в этот момент времени напряжения сети, то есть в пределе эта величина вольт-добавки может варьировать в пределах от 300 В до 600 В. Соответственно этому будет изменяться и амплитуда разрядного тока. В рассматриваемом примере - от 25 А до 50 А. Это, в свою очередь, соответственно изменяет мощность ΔР, которая зависит от величины L, определяемой выражением (2), в котором, вместо множителя 2 К, следует использовать множитель [1+cos(π-φ2)]К≤2К, где π/2<φ2<π.

В дальнейшем предполагается усовершенствовать макет установкой лавинного симистора разрядной цепи мостовой схемы, допускающего импульсные токи разряда в несколько тысяч ампер, например симистор ТС 165-100-10. Кроме того, для увеличения мощности устройства могут быть использованы импульсные конденсаторы большей емкости при их параллельном включении, например конденсаторы типа К75-40-750 В -100 мкФ.

Следует иметь в виду, что увеличение емкости накопительных конденсаторов пропорционально увеличит длительность импульсов разряда, что, в свою очередь снизит пределы изменения длительности импульсов, формируемых во втором одновибраторе, и тогда имеем:

Согласно (4) видно, что диапазон вариации длительности импульсов Δt составляет величину (Т/2)-3τ-(Т/4)-3τ=(Т/4)-6τ, и, следовательно, максимально допустимая величина постоянной времени τMAX≤rCH MAX/2=Т/24, откуда окончательно имеем τMAX=Т/24=0,83 мс. Таким образом, при r=0,3 Ом максимально допустимая емкость накопительных конденсаторов CH≤2τMAX/r=1,66·10-3/0,3=5533 мкФ. При такой емкости мощность РЗАР=2CHUO2/Т=49,8 кВт, а мощность ΔPMAX=k(L-1)РЗАР с учетом величины вольт-добавки, равной 600-220=380 В (при φ2=3π/4). Тогда величина безразмерного коэффициента определяется как k=380/600=0,633, и предельная мощность отмотки ΔPMAX при заданном внутреннем сопротивлении сети r и емкости CH=5533 мкФ при пренебрежении внутренним сопротивлением устройства равна ΔPMAX=0,633·49,8(5500/5533)≈31,34 кВт. С учетом конечного значения внутреннего сопротивления разрядной цепи максимально допустимая мощность «отмотки» составляет величину порядка 30 кВт (для r=0,3 Ома).

Таким образом, общее выражение для величины мощности «отмотки» показаний в индукционных приборах учета электроэнергии в функции угла φ2 имеем выражение:

Предложение следует рекомендовать разработчикам электросчетчиков для проверки их нечувствительности к «отмотке» показаний потребляемой электроэнергии. Пример такого счетчика предложен в работе [7] и не допускает встречного тока в индукционном электросчетчике по отношению к приложенному напряжению сети в его обмотке напряжения, то есть когда знаки перемножаемых тока и напряжения не могут быть различными.

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. Устройство для контроля электросчетчиков, Патент №2521782, опубл. в №19 от 10.07.2014.

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

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

6. Меньших О.Ф. Устройство проверки индукционных электросчетчиков, Патент №2532861, опубл. в №31 от 10.11.2014.

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

Данные патентного поиска

RU 2338217 С1, 10.11.2008, RU 2181894 С1, 27.04.2002, RU 2190859 С2, 10.10.2002, RU 2178892 С2, 27.01.2002, SU 1781628 А1, 15.12.1992, SU 1780022 А1, 07.12.1992, SU 1422199 А1, 07.09.1988, US 7692421 В2, 06.04.2010, US 6362745 В1, 26.03.2002, ЕР 1065508 А2, 03.01.2001.

Устройство управления симисторами мостовой схемы для проверки учета электроэнергии индукционными электросчетчиками, содержащее 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, отличающееся тем, что в качестве коммутаторов зарядного и разрядного токов использованы симисторы, а схема управления их включением короткими импульсами выполнена на основе двух цепей управления, одна из которых 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, а другая 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной электротехники и может быть использовано для оценки пригодности вновь разрабатываемых электросчетчиков от неконтролируемого отбора электроэнергии (отмотки) из энергетических электросетей.

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.

Изобретение относится к области измерительной электротехники и может быть использовано для оценки пригодности электросчетчиков от неконтролируемого отбора электроэнергии из энергетических электросетей.

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.

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

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 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.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для поверки счетчиков. Устройство содержит накопительные конденсаторы мостовой схемы, силовые диоды мостовой схемы, тиристоры заряда накопительных конденсаторов мостовой схемы, силовой тиристор разряда, регулируемый резистор времязадающей цепи управления силовым тиристором, постоянный резистор времязадающей цепи управления силовым тиристором, дозирующий энергию разряда конденсатор времязадающей цепи, высоковольтный динистор, импульсный понижающий трансформатор цепи управления силовым тиристором, диод, гасящий экстратоки в первичной обмотке импульсного трансформатора, резистор, ограничивающий ток управляющего электрода силового тиристора, сетевой трансформатор с двумя парами раздельных понижающих обмоток, второй диод заряда накопительного конденсатора цепи управления тиристором заряда мостовой схемы, накопительный конденсатор цепи управления тиристора заряда мостовой схемы, ограничивающий резистор в цепи управляющего электрода тиристора заряда соответствующего накопительного конденсатора мостовой схемы, тиристорная оптопара, первый диод включения тиристорной оптопары в начале нечетных полупериодов сетевого напряжения, первый резистор, ограничивающий ток светодиода тиристорной оптопары, низковольтный стабилитрон защиты светодиода тиристорной оптопары от пробоя при разряде последовательно соединяемых силовым тиристором накопительных конденсаторов мостовой схемы обратно в сеть с ее двойным амплитудным напряжением, второй резистор, ограничивающий ток светодиода тиристорной оптопары. Технический результат заключается в упрощении конструкции схемы управления зарядом и разрядом накопительных конденсаторов мостовой схемы при работе ее в однополупериодном режиме. 1 ил.

Изобретение относится к составу магниточувствительного элемента индикаторных устройств, предназначенных для визуального контроля воздействия магнитом, и может применяться, в частности, для индикаторных устройств визуального контроля на воздействие магнитом на приборы учета расхода воды и электроэнергии. Состав магниточувствительного элемента индикаторного устройства представляет собой смесь магнитного порошка, масла 5W-40, флуоресцентного пигмента, или невидимого флуоресцентного пигмента, или люминофора и загустителя на основе нефтяного масла вязкостью не более 75 мм2/с. Причем в смеси ее составляющие взяты в соотношении, мас.%: магнитный порошок - 60-65; флуоресцентный пигмент, или невидимый флуоресцентный пигмент, или люминофор - 15-20; масло 5W-40 - 15-20; загуститель - 5-10. Техническим результатом является повышение качества работы индикаторного устройства путем обеспечения хорошей видимости срабатывания/несрабатывания индикаторных устройств в плохоосвещенных и плоходоступных местах их установки. 3 ил., 4 фото.

Изобретение относится к области измерительной электротехники и может быть использовано для оценки пригодности вновь разрабатываемых электросчетчиков от неконтролируемого отбора электроэнергии из энергетических электросетей. Устройство для проверки индукционных электросчетчиков содержит в ветвях мостовой схемы накопительные конденсаторы одинаковой емкости, выводы которых с одной стороны подключены к фазному и нулевому проводникам сети, а с другой стороны - к последовательно связанным тиристору разрядной цепи и дросселю, установленным в диагональной цепи мостовой схемы. При этом последовательно с накопительными конденсаторами включены силовые диоды и тиристоры зарядных цепей, подключенные соответственно к нулевому и фазному проводникам сети. Тиристоры зарядных цепей автоматически включаются за счет подключенных между анодом и управляющим электродом этих тиристоров резисторов и выключаются автоматически по мере заряда накопительных конденсаторов в конце первой четверти периодов сетевого напряжения. Тиристор разрядной цепи в диагональной цепи мостовой схемы включается после полного заряда накопительных конденсаторов мостовой схемы во второй четверти периодов напряжения сети с помощью устройства управления, состоящего из подключенной к диагонали мостовой схемы интегрирующей цепи из последовательно включенных регулируемого ограничивающего сопротивления и управляющего конденсатора, подключенного к первичной обмотке понижающего трансформатора через динистор. Указанная первичная обмотка шунтирована диодом гашения экстратока, а одна из трех вторичных обмоток этого трансформатора подключена к переходу «управляющий электрод-катод» тиристора разрядной цепи мостовой схемы через низкоомный резистор. Исключение автоматического включения тиристоров зарядных цепей при включении тиристора разрядной цепи достигается с помощью цепей, включающих подключенные к переходам «управляющий электрод-катод» тиристоров зарядных цепей последовательно связанные стабилитрон, дополнительную вторичную обмотку трансформатора и конденсатор связи, шунтированный разрядным резистором. Технический результат - существенное упрощение устройства управления тиристорами и исключение вторичного источника питания при выполнении устройства по однополупериодной схеме заряд-разряда накопительных конденсаторов. 6 ил.

Изобретение относится к области измерительной электротехники и может быть использовано для оценки пригодности вновь разрабатываемых электросчетчиков от неконтролируемого отбора электроэнергии из энергетических электросетей. Устройство для проверки индукционных электросчетчиков содержит в ветвях мостовой схемы накопительные конденсаторы, выводы которых с одной стороны подключены к проводникам сети, а с другой стороны - к тиристору в диагональной цепи мостовой схемы. При этом последовательно с накопительными конденсаторами включены дроссели, подключенные к проводникам сети, в диагональной цепи мостовой схемы установлен дополнительный встречно включенный тиристор. Схема управления тиристорами включает подключенную к сети двухзвенную интегрирующую цепь с регулируемой постоянной времени, причем второй конденсатор этой цепи подключен к встречно подключенным к нему диодам двух раздельных цепей управления тиристорами, каждая из которых содержит последовательно соединенные к этим диодам динисторы и понижающие трансформаторы, первичные обмотки которых шунтированы гасящими экстратоки диодами, а вторичные обмотки подключены к переходам «управляющий электород-катод» тиристоров через ограничивающие низкоомные резисторы. Технический результат - существенное упрощение мостовой схемы, устройства управления тиристорами и исключение источника вторичного питания. Заявляемое устройство следует использовать при разработке приборов учета электроэнергии, не чувствительных к искажениям их показаний. 4 ил.

Использование: для предотвращения и выявления ненадлежащего использования приборов учета, для индикации несанкционированного воздействия магнитным полем на приборы учета. Сущность изобретения заключается в том, что индикатор воздействия магнитным полем содержит: корпус 100 (600, 700) с полостью 1010 (6010, 7010), открытой с одной из сторон, в котором на образуемых упомянутой полостью внутренних стенках 1020 (6020, 7020) корпуса 100 (600, 700) выполнены опорные ребра 1030 (6030, 7030); фиксатор 200 (300, 800), содержащий на одной из его сторон размещаемую преимущественно заподлицо с верхней частью упомянутой полости 1010 (6010, 7010) стопорную перекладину (2010, 3010, 8010), а на боковых сторонах - фиксирующие лепестки 2020 (3020, 8020), выполненные с возможностью взаимодействия с упомянутыми опорными ребрами 1030 (6030, 7030) корпуса 100 (600, 700) таким образом, чтобы предотвращать извлечение фиксатора 200 (300, 800) из упомянутой полости 1010 (6010, 7010) после запирания; причем корпус 100 (600, 700) и 200 (300, 800) фиксатора содержит выполненные соосно отверстия 1050 (6060, 7060) и 2040 (3040, 8030) для пропуска гибкого элемента, а фиксатор 200 (300, 800) содержит шлицы для размещения в них деформируемого в процессе запирания гибкого элемента. Индикатор воздействия магнитным полем также дополнительно содержит по меньшей мере один индицирующий элемент 2030 (3030, 6050, 7050) в виде магнитной полоски, размещенный: или на по меньшей мере одной преимущественно плоской стороне фиксатора 200 (300), и/или на по меньшей мере одной преимущественно плоской стороне корпуса 600 (700) внутри упомянутой полости 6010 (7010); причем во всех случаях корпус 100 (600, 700) выполнен из немагниточувствительного материала и выполнен прозрачным. Технический результат: увеличение надежности индикатора воздействия магнитным полем и обеспечение защиты от несанкционированного вскрытия, удаления из непосредственной близости от контролируемого объекта или переустановки индикатора воздействия магнитным полем. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при проверке вновь разрабатываемых электросчетчиков, в частности, индукционного типа с целью исключения неконтролируемого расхода электроэнергии. Заявлена инверторная схема для проверки индукционных электросчетчиков, содержащая выпрямитель сетевого напряжения на последовательно соединенных сильноточном импульсном диоде и электролитическом конденсаторе большой емкости С, рассчитываемой по формуле С≈Τ/2η(1+η)R, где Τ - период переменного тока сети, при условии, что отношение η времени заряда к времени разряда электролитического конденсатора во много раз меньше единицы, например порядка 0,01 и менее, где R - активное сопротивление нагрузки, отличающаяся тем, что в нее введен аналогичный указанному дополнительный выпрямитель для другой полуволны переменного тока сети, а последовательно соединенные оба электролитических конденсатора большой емкости подключены к коллекторам последовательно соединенных силовых транзисторов соответственно n-p-n и p-n-p типов, эмиттеры которых соединены со средней точкой электролитических конденсаторов большой емкости через дроссель, образующий выход сетевого напряжения для подключения нагрузки R, к которому подключен пленочный конденсатор, образующий вместе с дросселем колебательный контур, настроенный на частоту сетевого напряжения (например, 50 Гц), при этом управление работой силовых транзисторов осуществлено подключением к их переходам «база-эмиттер» понижающей обмотки маломощного трансформатора, подключенного к входным сетевым контактам, а силовые импульсные диоды двухполупериодного выпрямителя должны быть рассчитаны на амплитуду импульсного тока IИМП MAX≈IН/η, где IН - номинальный ток в нагрузке с сопротивлением R. Техническим результатом является построение схемы прибора по инверторному принципу, при котором выпрямленное напряжение простыми средствами преобразуется в переменное напряжение 220 В. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и электроизмерений и может быть использовано для оценки пригодности вновь разрабатываемых электросчетчиков от неконтролируемого отбора электроэнергии в целях ее хищения из энергетических электросетей. Заявлена однополупериодная схема для испытания электросчетчиков на неконтролируемый отбор электроэнергии, содержащая мостовую схему из двух параллельно подключенных к сети цепей из последовательно соединенных накопительного конденсатора и тиристора заряда и тиристора разряда в диагонали мостовой схемы. Накопительные конденсаторы подключены непосредственно к проводникам сети - фазному и нулевому. Схема содержит блок управления включением зарядных и разрядного тиристоров, при этом блок управления включает подключенный к фазному проводнику сети делитель напряжения на резисторах, компаратор, выход которого через дифференцирующую RC-цепь и транзисторный усилитель с трансформаторным выходом подключен к управляющему электроду тиристора разряда. Выход компаратора также подключен к последовательно связанным инвертору, транзисторному усилителю с трансформаторным выходом с двумя раздельными вторичными обмотками, подключенными к управляющим электродам тиристоров заряда. В цепях управляющих электродов всех трех тиристоров использованы последовательно соединенные диоды и ограничивающие токи управления резисторы, а последовательно с анодами тиристоров заряда могут быть дополнительно включены силовые диоды. Технический результат - упрощение устройства и обеспечение надежности его действия с учетом наличия остаточных напряжений, притом разных из-за разброса емкостей накопительных конденсаторов в конце их разряда. Использование заявляемого устройства позволит разработчикам электросчетчиков нового поколения избежать неконтролируемого расхода электроэнергии и большого экономического ущерба для энергоснабжающих организаций страны. 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной электротехники и может быть использовано для оценки пригодности вновь разрабатываемых электросчетчиков от неконтролируемого отбора электроэнергии из энергетических электросетей. Устройство для проверки правильности учета электроэнергии приборами ее учета содержит мостовую схему из двух накопительных конденсаторов одинаковой емкости через пару последовательно включенных в ветвях мостовой схемы диода и тиристора, а также последовательно присоединенные к диагонали мостовой схемы дроссель и тиристор разрядной цепи. Тиристоры зарядных и разрядной цепей связаны со схемой управления их включением, обеспечивающей заряд накопительных конденсаторов в первой четверти каждого периода сетевого напряжения и разряд обратно в сеть в течение второй четверти периода сетевого напряжения. При этом параллельно дросселю разрядной цепи подключен конденсатор связи с катушкой напряжения проверяемого электросчетчика, емкость которого С* выбрана соответствующей условию резонанса напряжений на двойной частоте сети 2ω=1/(LKHС*)1/2, где ω=2πf - круговая частота сети (314 рад/с), LKH - индуктивность катушки напряжения проверяемого электросчетчика, f=50 Гц - частота сети. Технический результат - повышение эффективности проводимой проверки электросчетчиков за счет повышения напряжения на выходных клеммах проверяемого электросчетчика в момент разряда накопительных конденсаторов мостовой схемы. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной электротехники и может быть использовано при испытаниях однофазных индукционных и цифровых электросчетчиков, в частности при проверке погрешности отсчета расходуемой электроэнергии при прерывании рабочего тока на повышенной частоте, во много раз превышающей частоту энергоснабжающей сети. Заявлено мостовое устройство для проверки электросчетчиков активной энергии, содержащее коммутирующие ток заряда двух одинаковых накопительных конденсаторов емкостью С каждый транзисторы, управляемые от модулируемого генератора высокочастотных импульсов, выполненного по мостовой схеме, первая и вторая ветви которой параллельно подключены к электросети и включают последовательно установленные накопительный конденсатор и двунаправленный транзисторный коммутатор из двух однотипных параллельно-встречно соединенных транзисторов, причем первая ветвь мостовой схемы подключена накопительным конденсатором к нулевому проводнику сети через двунаправленный транзисторный коммутатор, а вторая ветвь - накопительным конденсатором к фазному проводнику сети через аналогичный двунаправленный транзисторный коммутатор, а в диагональ мостовой схемы включен управляемый симистор (двунаправленный тиристор), при этом управление работой четырех транзисторов и симистора осуществлено от электронного блока управления, синхронизируемого сетевым напряжением, отличающееся тем, что последовательно симистору в диагональную цепь мостовой схемы включены параллельно соединенные низкоомный дроссель и конденсатор связи с катушкой напряжения проверяемого электросчетчика, причем индуктивность дросселя L выбрана по условию fO=1/4π(LС/2)1/2, а емкость конденсатора связи ССВ выбрана по условию fO=1/4π(LКН ССВ)1/2, где LКН - индуктивность катушки напряжения проверяемого электросчетчика, fO - частота сети (50 Гц), при этом соблюдаются неравенства С>>ССВ и LКН>>L, согласно которым ССВ≈LС/2LКН. Возможность бесконтрольного использования потребителем такого рода устройств и определяет необходимость разработки приборов учета электроэнергии нового типа, не чувствительных к прерываниям тока нагрузки. Такие приборы учета должны вытеснить существующий в стране парк приборов учета электроэнергии, освободив экономику страны от неконтролируемого хищения электроэнергии в колоссальных размерах на многие сотни миллиардов рублей годовых убытков. Техническим результатом, наблюдаемым при реализации заявленного устройства, выступает повышение эффективности работы по отмотке или замедлению темпа учета расходуемой потребителем электроэнергии. 1 табл., 4 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.

Наверх