Счетчик электроэнергии постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК G01R11/00 G01R21/06 

Изобретение относится к электроиз мерительной технике- и может быть ис пользовано для учета электрической энергии в автономных сетях постоянного тока. Известен счетчик электроэнергии постоянного тока, содержащий индукционньй счетчик переменного тока, то ковая обмотка которого подключена к выходу пpeoбpaзoвateля тока в прямоугольные импульсы, обмотка напряжения - к выходу преобразователя напря жения в прямоугольные импульсы, а один из двух входов каждого из указанных преобразователей - к выходу источника переменного тока m . Известное устройство отличается высокой сложностью. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является сче чик электроэнергии постоянного тока, содержащий индукционный счетчик электроэнергии переменного тока, то ковая обмотка которого подключена к выходу преобразователя тока в прямоугольные импульсы,, а обмотка напряжения - к выходу преобразователя напряжения в прямоугольные, импульсы, причем управляющий вход преобразо1вателя напряжения соединен с выходом преобразователя тока 2j . Недостаток этого уст ройства заключается в следующем. Так как управ /тякипий вход преобразователя напряжения соединен с выходом преобразователя тока, то последний, являясь ве дущим по отношению к первому, должен содержать автономный генератор переменного тока, питаемый от иссле дуемой цепи. Если, величина тока в исследуемой цепи ниже некоторой пороговой величины вследствие соответствукндего снижения напряжения пи тания автономного генератора переменного тока, происходит срыв его генерации, т.е остановка счетчика. Таким образом, известный счетчик ха рактеризуется недостаточной точностью измерения из-за невысокой чу cтвиteльнocти. Кроме того, поскольку автономный генератор должен в ши ,роких пределах напряжения питания , обеспечивать высокую стабильность частоты его выходных импульсов дая сведения к минимуму частотной погре ности индукционного счетчика, схема автономного генератора, а значит и, счетчика в целом, неоправданно услся , няется. Цель изобретения - повьшение точности измерения путем повышения чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что в счетчике электроэнергии постоянного тока, содержащем индукционньй счетчик электроэнергии переменного тока, токовая обмотка которого подключена к выходу преобразователя тока в прямоугольные импульсы, а- обмотка напряжения - к выходу преобразователя напряжения в прямоугольные имдульсы, управляющий вход преобразователя тока в прямоугольные импульсы соединен с выходом преобразователя напряжения в прямоугольные импульсы. На чертеже представп:ена электрическая принципиальная схема предлагаемого счетчика. Счетчик содержит индукционный счетчик 1 электроэнергии переменного тока, преобразователь 2 напряжения в прямоугольные импуЛьсы, выполненный, например, по схеме двухтактного генератора Роера, и преобразователь 3 тока в прямоугольные импульсы, выполненный, например, в виде управляемого мостового инвертора тока на транзисторах, включенных по схеме с общей базой. Обмотка напряжения счетчика 1подключена к выходу преобразователя 2, например, к одной из вторичных обмоток трансформатора. Токовая обмотка счетчика 1 введена в диагональ мостового инвертора тока преобразователя 3. Каждый из переходов эмиттербаза четырех транзисторов мбстового инвертора преобразователя 3 подключен к отдельной вторичной обмотке трансформатора преобразователя 2. Устройство работает следующим об,разом. Двухполярные прямоугольные импульсы, амплитуда которых пропорциональна входному налряже;нию преобразователя 2, т.е. напряжению исследуемой цепи, с одной из вторичных обмоток трансформатора преобразователя 2поступают на обмотку напряжения счетчика 1. Кроме того, двухполярные прямоугольные импульсы с остальных вторичных обмоток трансформатора преобразователя 2 поступают на управляющие переходы эмиттер-база транзисторов мостового инвертора тока преобразователя 3, поочередно открывая транзисторы противоположных плеч мостового инвертора тока. Несмотря на то, что амплитуда этих импульсов может изменяться в некоторых пре делах в соответствии с изменением на пряжения сети, ее величина выбирается такой, чтобы обеспечить достаточный для насыщения транзисторов управ ляющий ток эмиттера, т.е. ключевой режим работы транзисторов. Поскольку импульсы, поступающие на эмиттеры противоположных плеч мостового инвер тора тока, сдвинуты по фазе один относительно другого на 180 , что обеспечивается соответствующим подключением вторичных обмоток трансфор матора преобразователя 2 к переходам эмиттер-база транзисторов, то эти тра зисторы открываются поочередно, обес печивая протекание через токовую обмотку счетчика 1 тока, направление которого изменяется в соответстВИИ с частотой преобразователя 2. Таким образом, ток, протекающий через нагрузку, протекает и через таковую обмотку счетчика 1. Транзисторы мостового инвертора тока преобразователя 3 с- целью уменьшения падения напряжения на них включены по схеме с общей базой. Несмотря на то, что такое включение увеличивает управляющий ток транзистора, а еледовательно, и мощность, потребляемую от преобразовагеля 2, более важным является уменьшение падения напряжения на транзисторах, последователь IHO включенных по отнощению к нагруз125 ке. Взаимодействие токов, наведенных в диске счетчика 1, от гармонике магнитных потоков токовой обмотки и обмотки напряжения создает вращающий момент, пропорциональный произведению тока на напряжение, т.е. мощности в цепи постоянного тока. Интегрирование мощности по времени обеспечивает учет энергии, потребляемой ,в цепи постоянного тока. - Входное напряжение преобразовате ля 2, т.е. напряжение сети постоянного тока может изменяться в некото-1 рых пределах, что приводит к измене-нию частоты преобразователя 2.Спе довательно, может изменяться и частота напряжения, подаваемого на обмотку напряжения счетчика 1 и, в той же мере, частота тока, протекающе- , го через токовую обмотку счетчика 1. Теоретически вращающий момент счетчика переменного тока н зависит от частоты, практически при изменении напряжения сети постоянноготока, например, на 20% изменение частоты преобразователя 2 согласно теории двухтактных генераторов Роера составит около 1%, а это изменение частоты внесет дополнительную погрешность не более 0,2-0,3%, что допустимо. Срыв генеращ1и преобразователя 2 при тех же условиях практически исключен, что повышает чувст вительность счетчика, а следовательно, и точность измерения.

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