САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК АКТИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Советский патент 1973 года по МПК G01R11/00 G01R11/50 

1

Изобретение относится к области автоматики и Вычислительной техники.

Известны са1 юнастраивающиеся электронные счетчик1И активной электрической энергии, содержащие трансформаторы тока и напряжения, выпрямитель с предварительным и оконечным фильтрами, преобразователи то-ка в частоту импульсов с входными преобразователями напряжения в ток, вычитатель частот и счетчик импульсов.

Предложенный счетчик активной электрической энергии, с целью снижения порога чувствительности, увеличения экономичности, расширения диапазона .преобразования и повышения точности дополнительно снабжен подключенны.м КО вторичной обмотке трансформатора тока усилителем, выход которого соединен- с двумя порогО)Выми устройствами, имеющими ключевые схемы на выходе, и другим трансформатором тока с двумя преобразователями напрял{е 1ия ъ ток. Выход ключевой схемы ОДНОГО пороговото 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 втОр.ИЧными обмотками соответствующих Т1рансформаторов тока.

На фиг. 1 и 2 .Приведены соответственно

функциональная и принципиальная схе.мы счетчика.

Счетчик содержит трансформаторы тока 1 и напряжения 2, выпрямитель 3, предварительный 4 и оконечный 5 фильтры, прео-бразователи тока в частоту имп тьсов б и 7 с входны.ми преобразователями напряжения в то-к 5 и 9, вычитатель частот 10 и счетчик импульсов И, усилитель 12 с двумя пороговыми устройства.ми 13 и 14, имеющими ключевые схемы 15-/7 на выходе, и трансформатор т-ока 18 с двумя преобразователями напряжения в ток 19 и 20.

Выход ключевой схемы 15 noporoiBoro устройства 13 включен в цепь отключения оконечного фильтра 5 выпрямителя , а выходы ключевых схем 16 и 17 порогового устройства 14 включены IB цепи переключения основных 8 и 5 и дополнительных 19 и 20 преобразователей папряжеНИя в ток, связанных со вторичными обмотками трансформаторов тока / и 18.

Для регистрации реверсивной энергии лри рекуперации счетчик электрической энергии

содержит второй счетчик импульсов 21, подключенный КО второму выходу двухканального вычитателя частот. Счетчики импульсов // и 21 могут быть выполнены в виде устройства из последовательно соединенных элекцронного делителя частоты 22, формирователя им3пульсов 23 (например, одиовибратора) и электромеханического счетчика «мпульсов 24. Число витков (первичной обмотки трансформатора. тОКа /5 В п раз больше, чем трансформатора тока 1, а число вит-ков вторичной обмотки трассформатора тока 18 в п раз меньше, чем трансформатора тока /. Величины сопротивлений смещающих эмиттерных резисторов 25 и 26, транзисторов 27 и 28 преобразователей «.апряжения в ток 8 и 9 в п раз меньше, чем величины сопротивлений смещающих эмиттерных резисторов 29 и 30 транзисторов 31 W 32 преобразователей Напряжения в ток 19 и 20. Счетчик электрической энергии работает следующим образОМ. При отсутствии потребления энертии ток в обмотках трансформаторов 1 и 18 равен нулю. Пр.И этом напряжение «а выходе усилителя 12 также paiBHO нулю, и следовательно, на вход порогового устройства 13 -напряжение «е шодается. Ключевая схема 15 и оконечный фильтр 5 выключены. Следовательно, питание подается только на усилитель 12 и пороговое устройство 13. При 1ИОДКЛЮЧ0НИИ, плгрузки и увеличении потребляембго ею тока на выходе усилителя 12 появляется напряжение, которое заставляет пороговое устройство 13 сработать и замкнуть ключевую схему 15. При этом подключается оконечный фильтр 5 и подается напряжение на все остальные узлы. ЕСЛИ (потребляемый иагрузкой ток меньше определенной величины, то пороговое устройство 14 1не ср.абатывает. Ключевая схема 16 замкнута, а 17 разо-мкнута. При этом к преобразователям тока в частоту исмпульсов 6 к 7 подключены (преобразователи иапряжения в ток 19 п 20, а преобразователи 8 и 9 отключены. Так трансформатора /5 поступает на преобразователи 19 и 20, которые периодически коммутируются напряжением с трансформатора напряжения 2. При этом в выходные цепи преобр.азователей 19 и 20, а следовательно, на входы преобразователей 6 и 7 поступает ток, прапорциональныи току нагрузки и косинусу угла между векторами то-ка .и напряжения нагрузки. На другие входы преобразователей 6 и 7 от нестабилизированного выхода оконечного фильтра 5 подается напряжение, которому таклсе пропорциональна частота импуль4сов. Им;пульсы с лреобразователей 6 и 7подаются Па вычитатель частот 10, на выходе которого частота имлульсов пропорциОНальна произведению тока «а напряжение нагрузки и на косИНус угла мелсду ними, т. е. -пропорциональна активной 1МОЩНОСТИ. Количество же импульсов, накопленных в счетчике //, пропорционально активной энергии, потребленной нагрузкой. При рекуперации .реверсивная знергия 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 5 и 7 преобразователей 19 и 20 и подключение преобразователей 8 и 9. Е этом случае к преобразователям .8 и 9 подается ток от трансформатора тока 1. Далее работа осуществляется аналогично аписаниому выше. При уменьщении тока нагрузки отключение преобразователей напряжения в то;К и Оконечного фильтра 5 происходит в обратном порядке. Предмет изобретения Самонастраивающийся электронный счет,чик активной электрической энергии, содержащий трансформаторы тока и напряжения, выпрямитель с предварительным и оконечным фильтрами, преобразователи тока в частоту импульсов с входными преобразователями напряжения в ток, вычитатель частот и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью снижения порога -чувствительности, увеличения экономичности, расширения диапазона преобразования и повышения точности, он дополпительно 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 отключения оконечного фильтра выпрямителя, а выходы ключевых схем другого - в цепи переключения основных и дополнительных преобразовател-ей напряжения в ток, связанных со. вторичными обмотками соответствующих трансформаторов тока. Н1