СЧЕТЧИК ВАТТ-ЧАСОВ СИСТЕМЫ ЗАВАРНОГО Советский патент 1970 года по МПК G01R11/16 G01R11/54 

Известны счетчики ват1:-часов, вынолневные на ОСнове .преобразователя интег рала электрической мощности в количеотво 1И1М1пульсов, содержащие блок преобразования тока с дифференциалыным широтно-имтульсным модулятором, состоя|ЩИ1М, лашример, из двух иданБНЧных матнито-транзИСторных Ш1иротно-нмпульсных Модуляторов яа сердечниках с прямоугольной Петлей гИ|Стерезиса, с обмоткааш и ключами запиои и считывания, обмот1ками положительной обра)тной 1связи .базовых цепей ключ ей-транзисторов считывания с схемой «Запрет, осуществляющей въмитание длительнОСтей выходных импульсов, считывания, блок (Преобразования напряжения, блок интегрирования, 1на1пр|и.мер, в виде дискрет1ноаналогового интегратора с емкостным накопителем, генератором тока и ключом, генера;тор прямоугольных импульсов для управления ключами записи и выходной суммирующий счетчик И1м|пульс,ов.

Для упрощения схемы и повышения надежности в предлагаемом счетч|иже вход дифференциалыного .щироино-имиульоного модулятора вьшол1нен в виде .моста, к одной диагонали которого тадключен через добавочное сопроти)вление шунт аиловой цепи, « другой - источник опорного напряжения, а выход дифференциально-го широти о-импульсного модулятора соединен с ключом в цепи, генератора

тока дискретно-аналогового интегратора, в котором генератор тока выполнен управляемым .напряжением контролируемой сети.

Для улучщения метрологических характеристик и .повышения устойчивости работы сче тчика колле|кторы т ранзиСторов-ключей очитьгвания дифференциального Ш1иротно-импульсного (Модулятора могут быть соединены цешочкой встречно включенных диодов, общая

точка которых через ключ-транзистор гашения обратного имиульса помехи соединена с общей точкой обмоток считывания, а управляющая цепь быггь (подключена к источнику пря.моугольных импульсов в противофазе с у1правляю.щей цепью 1ключей-Т ранзиоторов затиои.

В коллекторной цепи транз1И|СТ|Ора-.ключа дискретно-аналогового интегратора может быть уотановлено нагрузочное сопротивление,

подключениое параллель/по цепи, состоящей из последователь1но соединенных генератора тока, кремниевого диода, накопительной емкости и комнвНСИ|рующего р-«-перехода, зашунтированного разрядным диодом.

На чертеже .приведена принципиальная электрическая схема о.писываемого счетчика.

Счетчик содержит один диффе|ренцнальный широтяю-импульсный модулятор В цепи преобразования тока нагрузки, выкод которого

тегратора, иашример, по авт. св. № 185;122 с щравлябмьш н.а-цряженм-ем сети геяератором тока.

В диффереициалыном широтно-им пульсном модулято ре падение «апряжения на шумте RW подается через сопротивление / к диагонали входного мостовото уст.р.ойства, ко второй диагонали которого подключается источник апориого напряжения Uon

Мостовой вход о беапечивает подачу на обмотки записи Wi и Wa обоих широтно-импульсных модуляторов ключи з,атиси 2 и 5 напряжений, соответстванно равных:

f/n

и„

-, где У on-напряжеИ f/n

ние иато-чянка опориого на1п1ряжения; t/вх - наюряжение с шуета Отключи записи управляются щрядюугольными ИМпуль,са:М(И с генератора 4.

Обмот|ки ачитывания Wg и W Широтно-1им«пульсных модуляторов подключаются к источнику напряжения f/с, че|рез транзисторыключи считывания , напр-авление подключения базовых обмоток которых обеспечивает положительную об;ратную связь «оллекторных и базювых цепей.

Регенеративный процесс -считывания прерыBaeiTCH в момент возврата сердечника в состояние отрИЦательнО|Го насыщения.

В результате конечного значения магнитной проницаемости ii на участке насыщения се(рдечни1ка после от1кл1ючения транзисгтора«люча считывания происходит некоторый опад магнитного потока, что вызывает появление ИМ1пульса на обмо1тке считывания с полярностью, противоположной (полярности .импульса считывания.

Наличие импульса помехи при1водит к суже1н1И1Ю диапазона устойчивой работы дифференциалыното широтно-импульсного модулятора.

Для ограничения амплитуды импульса помехи в дифференциальном .широтно-вмпульсном модуляторе 1П рименена цепь гашения имиульса помехи, состоящая из ключа-транзистора 7, управляемого в прот1ивофазе с ключами записи, -и диодов 8 и 9. Такая схема гашения обеспечивает эффективное подавление а1мпли1|уды импульса помехи и не нагружает Сбмотки трашсформаторов широтно-имлульсных модуляторов в процессе записи и считывания потоков.

Разностный импульс длительностью, пропорциональной уровню «ходкого напряжения вх , снимаемого с шунта в .силовой цепи, открывает транзистор-кл:ю ч 10, в коллекторной цепи которого на нагрузоЧ|НОМ сопротивлении 11 выделяются и)мпулысы той же длительности ic амплитудой, равной напряжевиЮ питания t/n двокретно-аналоговогО интегратора.

Во (времЯ дейст1В«я импульса для генератора тока 12, установка тока KOTqporo регулируется (Напряжением сети Uc, .создаются у,слоаИЯ его нормального фунвцио1НИ1рова|Н;ия, п по

его це1ПН через кремниевый диод 13 и компенон рующий диод 14 заряжается интегрирующаЯ емкость 15.

Если частота генератора 4 прямоугольных вмпульсов стабильна, то скважность «мпульюов тока Y - Где т - длительность разностного Импульса дифференциального широтно-импульсного Модулятора; Т - период выходных И1М,пульсов, прямо пропорциональна TOKiy контролируемой сети, а амплитуда токовых «мпульсов прямо пропорциональна напряжению контролируемой сети.

Таким образом, средний ток заряда ийтегрирующего конденсатора прямо пропорционален произведению тока нагрузки на напрял ение сети, т. е. прямо пропорционален учитываемой мощности.

Фиксация дозы заряда интегрирующего (Конденсатора 15 осущест1вляет1ся блоком |С,равнения 16. В момент ращенства напряжения на конденсаторе 15 напряжению на ста.билит|роне 17 импульс с выхода блока сравнения 16

поступает в блок управления разрядом емкости 18 и 1на вход 1су|ммирующего счетчика импулысов 19.

После i6biciiporo разряда емкости процесс ее ступенчатого заряда повторяется. Количество

импульсов на выходе узла сравнения прямо пропорционально (Расходу злектроэнергии в контролируемой сети.

Предмет изобретения

1- Счетчик ватт-часов, вьшолненный на основе преобразователя интеграла электрической МОЩНОСТИ в количестве нмоульсов и содержа,щий блок .цреобразования тока с дифференциальным широтно-импульсным модулятором, состоящим, например, И13 двух идентичных магнито-транзисторных широтно-импульс:ных модуляторов ,на сердечника.х с прямоугольной шетлей гистерезиса, с обмотками и ключами запиСИ и, считывания, обмотками положительной обр атной связи базовых цепей ключей-трВнзисторов считывания; и схемой «Запрет, осуществляющей вычитание длительностей выходных импульсов считывания, блок преобразования напряжения, блок интегрирования, например, IB виде дискретноаналогового интег;ратора с емкостным накопителем, reneipaTopoM тока и ключом, генератор п|рямоугольн1ых импульсов для управления ключа1ми записи и выходной суммирующий счетчик импулвсов, отличающийся тем, что, с целью упрощения .схемы счетчика И) повышения его надежности, вход дифференциального щиротно-импульсного модулятора выполнен в виде моста, к одной диагонали которого подключен через добавочное сопротивление шунт СИЛОВОЙ цеои., к др-угой - источник опорного напряжения, а выход, дифференциального щИ|р|Отно-импулЬ|СНого модулятора соединен с ключом IB цепи генератора така

генератор тока выполнен улравляемьим наЧряжеиием контролируемой сети.

2. Счетчик 1ПО -п. 1, отличающийся тем, что, 1C целью улучшения его метрологических ixa1ра:кте;р|И€тик и повышения устойчивости работы, .кол-лекторы траНЗИсторов-ключей считывания дифференциального широтно-имшульс:ного модулятора -соединены цепочкой естречно включенных диодов, общая точка которых через ключ-транзистО|р гашения обратного ,имгоульса помехи соединена с общей точкой обмоток очитывания, а упра-вляющаЯ цепь подклю1чена « источиику прямоугольных илгаульсов в прот,ивофа.зе с управляющей целью ключей-трайзисторов записи.

3. Счетчик по inn. 1 и 2, отличающийся тем, что в коллекторной цапн транзиСтора-ключа дискретно-аналогового интегратора устанозлево |НаГ|рузОЧлое сопротивление, подключенное параллельно цепи., состоящей из последовательно юоединенных генератора то,ка, кремниевого диода, на,копительной е;М;кости и ком1пен€ирую(щего р-п-нерехода, зашунтированного разрядным диодо,м.