Самонастраивающийся электронный счетчик активной электрической энергии

 

О П И С А Н И Е 367385

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13.1V,1971 (№ 1646037/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.!.1973. Бюллетень № 8

М, Кл. G 01г 11/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

УДК 621 317 382 016 24 (088.8), Дата опубликования описания 28.!!!.1973

Авторы изобретения

С. В. Куликов, Ю. В. Бабицкий, Б. В. Чистяков, Б. P. Шульма, Л. П. Колобаев и Л. П. Матуль

Московский завод электроизмерительных приборов

Заявитель

САМОНАСТРАИВАЮБ(ИЙСЯ ЭЛЕКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК

АКТИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Изо|бретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны самонастраивающиеся электронные счетчики активной электрической энергии, содержащие трансформаторы тока и напряжения, выпрямитель с предварительным и оконечным фильтрами, лреобразователи тока в частоту импульсов с входными преобразователями на пряжения в ток, вычитатель частот и счетчик им пульсов.

Предложенный счетчик активной электрической энергии, с целью снижения лорога чувствительности, увеличения экономичности, расширения диапазона,преобразования и повышения точности дополнительно снабхкен подключенным ко вторничной обмотке трансформатора тока усилителем, выход которого соединен с двумя, пороговыми устройствами, имеющими ключевые схемы на выходе, и другим трансформатором тока с двумя преобразователями напряжения в ток. Выход ключевой схемы одного порогового устройства включен в цепь отключения оконечного фильтра выпрямителя, а выходы ключевых схем другого в цепи переключения основных и дополнительных,преобразователей напряжения в ток, связанных со вторичными обмотками соответствующих трансформаторов тока.

На фиг. 1 и 2:приведены соответственно функциональная и принципиальная схемы счетчика.

Счетчик содержит трансформаторы тока 1 и напряжения 2, выпрямитель 8, предваритель5 ный 4 и оконечный 5 фильтры, преобразователи тока в частоту иипульсов 6 и 7 с входными преобразователями напряжения в ток 8 и 9, вычитатель частот 10 и счетчик импульсов 11, усилитель 12 с двумя пороговыми устройства10 ми 18 и 14, имеющими ключевые схемы 15 — 17 на выходе, и трансформатор тока 18 с двумя преобразователями напряжения в ток 19 и 20.

Выход ключевой схемы 15,порогового уст15 ройства 18 включен в цепь отключения оконечного фильтра 5 вьгпрямителя 3, а выходы ключевых схем 16 и 17 порогового устройства

14 включены в цепи переключения основных 8 и 9 и дапо THiHтельных 19 и 20 лреобразовате20 лей напряжения в ток, связанных со вторичными обмотками трансформаторов тока 1 и 18.

Для регистрации реверсивной энергии при рекуперации счетчик электрической энергии

25 содержит второй счетчик имлульсов 21, подключенный ко второму выходу двухканального вычитателя частот. Счетчики импульсов 11 и 21 могут быть выполнены в виде устройства из последовательно соединенных электронно30 го делителя частоты 22, формирователя им367385

50 пульсов 28 (например, одновибратора) и электромеханического счетчика импульсов 24.

Число витков первичной обмотки трансформатора тока 18 в и раз больше, чем трансформатора тока 1, а число витков вторичной обмотки трансформатора тока 18 B >г раз меньше, чем трансформатора тока 1. Величины сопротивлений смещающих эмиттерных резисторов 25 и 26, транзисторов 27 и 28 преобразователей напряжения в ток 8 и 9 в и раз меньше, чем величины сопротивлений смещающих эмиттерных резисторов 29 и 80 транзисторов

81 и 82 преобразователей напряжения в ток

19 и 20.

Счетчик электрической энергии работает следующим образом.

При отсутствии по требления энергии ток в обмотках трансформаторов 1 и 18 равен нулю.

При этом напряжение на выходе усилителя 12 также ра вно нулю, и следовательно, на вход порогового устройства 18 на пряжение не подается. Ключевая схема 15 и оконечный фильтр 5 выключены. Следовательно, питание подается только на усилитель 12 и пороговое устройство 18.

При подключении нагрузки и увеличении потребляемого ею тока на выходе усилителя 12 появляется напряжение, которое заставляет пороговое устройство 18 сработать и замкнуть ключевую схему 15. При этом подключается оконечный фильтр 5 и по дается напряжение на все остальные узлы.

Если потребляемый нагрузкой ток меньше определенной величины, то пороговое устройство 14 не срабатывает. Ключевая схема 16 замкнута, а 17 разомкнута. При этом к преобразователям тока в частоту импульсов 6 и 7 подключены преобразователи напряжения в ток 19 и, 20, а преобразо ватели: 8 и 9 отключены.

iTox трансформатора 18 поступает на преобразователи 19 и 20, которые периодически коммутируются на пряжением с трансформатора напряжения 2. При этом в выходные цепи преобразователей 19 и 20, а следовательно, на входы преобразователей 6 и 7 поступает ток, пропорциональный току нагрузки и косинусу угла между векторами тока,и напряжения нагрузки. На другие входы преобразователей 6 и 7 от нестабилизированного выхода оконечного фильтра 5 подается напряжение, которому также про порциональна частота импульсов. Импульсы с преобразователей 6 и 7 подаются на вычитатель частот 10, на выходе которого частота импульсов пропорциональна произведению тока на напряжение нагрузки и на косинус угла между ними, т. е. пропорциональна активной мощности, Количество же импульсов, накопленных в счетчике 11, пропорционально активной энергии, потребленной на. грузкой. При рекупераци и реверсивная энергия подсчитывается счетчиком 21, подключенным к другому каналу вычитатсля частот 10.

После превышения тока нагрузки определенного значения срабатывает пороговое устройство 14, ключевая схема 16 выключается, а 17 включается. При этом происходит отключение от преобразователей 6 и 7 преобразователей 19 и 20 и подключение преобразо вателей 8 и 9. В этом случае к преобразователям

8 ..и 9 подается ток от трансформатора тока 1.

Далее работа осуществляется аналогично описан ному выше. При уменьшении тока нагрузки отключение преобразователей напряжения в ток и оконечного фильтра 5 происходит в обратном порядке.

Предмет изобретения

Самонастраивающийся электронный счет,чик активной электрической энергии, содержащий тра информаторы тока и напряжения, выпрямитель с предварительным и оконечным .фильтрами, преобразователи тока в частоту им пульсов с входными преобразователями напряжения в ток, вычитатель частот .и счетчик им пульсов, отличающийся тем, что, с целью снижения mopoI à чувствительности, увеличения экономичности, расширения диапазона преобразования и повышения точности, он дополнительно снабжен подключенным ко вторичной обмотке трансформатора тока усилителем, выход которого соединен с двумя пороговыми устройствами, имеющими ключевые схемы на выходе, и другим трансформатором тока с двумя преобразователями напряжения в ток, причем выход ключевой схемы одного ,порогового устройства включен в цепь отключен ия оконечного фильтра выпрямителя, а выходы ключевых схем другого — в цепи,переключения основных и дополнительных преобразователей напряжения в ток, связанных со вторичными обмотками соответствующих трансформаторов тока.

367385

9aã 1

9 ыг Я

Составитель В, Волков

Техред Л. Грачева

Редактор В. Левятов

Корректор О. Усова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 546/5 Изд. № 1167 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5