ОДНОФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК АКТИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Советский патент 1973 года по МПК G01R11/50 G01R21/06 

1

Изобретение относится к области энергетики и приборостроения.

Известны однофазные электронные счетчики активной электрической энергии, содержащие трансформаторы тока и напряжения с подключенными к ним соответственно фазовым дискриминатором с фильтром и выпрямителем с фильтром, имеющим нестабилизированный и стабилизированный выходы, а также два управляемых по базовым цепям двухтранзисторных мультивибратора, выходы которых дифференциально подключены ко входам вычитателя частот, связанного своим выходом со входом счетчика импульсов.

Недостатком известных электронных счетчиков активной электроэнергии является невысокая точность и сложность схемы.

Цель изобретения - повысить точность и упростить схему счетчика.

Это достигается тем, что счетчик дополнительно содержит два управляющих транзистора, включенных но схеме с общей базой, их эмиттеры раздельно подключены к выходу фильтра фазового дискриминатора, коллекторы к базовым цепям одних, а нестабилизированный выход фильтра выпрямителя - других переключающихся транзисторов мультивибраторов, общая же щина питания мультивибраторов подключена к стабилизированному выходу фильтра выпрямителя.

На чертеже приведена принципиальная

электрическая схе.ма описываемого счетчика.

Счетчик содержит трансформаторы тока 1

и напряжения 2 с подключенными к их выходам фазовым дискриминатором 3 с фильтром 4 и выпрямителем 5 с фильтром 6, имеющим нестабилизированный и стабилизированный выходы. Для преобразования тока и напряжения в частоту импульсов служат два управляемых по базовым цепям двухтранзисторных мультивибратора 7 и 8, выходы которых дифференциально подключены ко входам вычитателя частот 9. Выход вычитателя частот 9 подключен к счетчику импульсов W.

Счетчик содержит также два управляющих транзистора // и 12, их эмиттеры раздельно подключены к выходу фильтра 4 фазового дискриминатора 3, коллекторы - к базовым цепям переключающихся транзисторов 13 и

14, а нестабилизированный выход фильтра 6 выпрямителя 5 - к базовым цепям переключающихся транзисторов 15 п 16, содержащим смещающие резисторы 17 и 18. При этом общая щина питания мультивибраторов 7 и 5

подключена к стабилизированному выходу фи.тьтра 6 выпрямителя 5.

Благодаря отмеченной отличительной особенности в мультивибраторах 7 и 5 кроме функции преобразования в частоту импульсов

совмещаются функции умнол ения двух электрических сигналов с фильтров 4 и 6, что повышает точность и упрощает схему.

Счетчик импульсов может содержать электронный делитель частоты 19, формирователь импульсов, например одновибратор 20, и электромеханический счетчик импульсов 21.

Счетчик электроэнергии работает следующим образом. При отсутствии потребления энергии нагрузкой ток трансформатора тока } равен нулю. При этом напряжение на выходе фазового дискриминатора 3 и фильтра 4 также равно нулю. Мультивибраторы 7 и 5 генерируют импульсы одной и той же частоты.

При одинаковых частотах на выходах мультивибраторов 7 и S частота импульсов на выходе вычитателя частот 9 равна нулю. Следовательно, в этом случае импульсы с выхода вычитателя частот 9 не будут поступать на счетчик импульсов 10, и приращение энергии будет равно нулю.

При появлении же тока нагрузки появляется ток в обмотках трансформатора тока /. При этом на выходе фазового дискриминатора и фильтра 4 появляется напряжение, пропорциональное току нагрузки и coscp (где Ф - угол между векторами тока и напряжения на нагрузке). Напряжение на выходе фильтра 4 вызывает уменьшение частоты одного и увеличение частоты другого мультивибратора. Разность частот на выходе вычитателя частот 9, пропорциональная току, напряжению и созф нагрузки, т. е. величине потребляемой мощности, поступает на счетчик импульсов 10, который суммирует импульсы. Число импульсов, накопленных в счетчике импульсов 10, пропорционально электрической энергии, поступившей от сети к нагрузке.

Разность частот импульсов с мультивибраторов 7 и 8 пропорциональна мощности, так как она определяется произведением напряжения на фильтре 4 и напряжения на смещающих ре зисторах 17 и 18, которое снимается с нестабилизированного выхода фильтра 6.

Электронный счетчик электроэнергии построен на транзисторах, диодах и резисторах, что облегчает выполнение его в внде интегральной схемы в твердосхемном или пленочном исполнении.

Предмет -изобретения

Однофазный электронный счетчик активной

электрической энергии, содержащий трансформаторы тока и напряжения с подключенными к ним соответственно фазовым дискриминатором с фильтром и выпрямителем с фильтром, имеющим нестабилизированный и

стабилизированный выходы, а также два управляемых по базовым цепям двухтранзисторных мультивибратора, выходы которых дифференциально подключены ко входам вычитателя частот, связанного своим выходом со

входом счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения схемы, он снабжен двумя унравляющими транзисторами, включенными но схеме с общей базой, эмиттеры которых раздельно

подключены к выходу фильтра фазового дискриминатора, коллекторы - к базовым цепям одних, а нестабилизированный выход фильтра выпрямителя других переключающихся транзисторов мультивибраторов, общая же щина

питания мультивибраторов подключена к стабилизированному выходу фильтра выпрямителя.