Счетчик ватт-часов Советский патент 1974 года по МПК G01R11/32 G01R11/34 

1

Изобретение относится к электротехнике.

Из осн. ав. св. № 286062 известен счетчик ватт-часов, выполненный иа основе преобразователя интеграла электрической мощности в количество импульсов.

Цель изобретения - обеспечение раздельного учета расхода и рекуперации энергии и повышение помехоустойчивости выходного блока счетчика.

Для этого он снабжен выпрямительным мостом на диодах, вход которого подключен к выходу широтно-импульсного модулятора блока преобразования тока, а выход моста подключен к управляющему входу ключа дискретно-аналогового интегратора, и блоком определения знака, совмещенным с выходным блоком, содержащим л.ва ключа, например, транзистора, базы каждого из которых через резистор соединены с выходом широтно-импульсного модулятора, а эмиттеры соединены с положительным полюсом источника питания, переходы база-эмиттер каждого транзистора- ключа шунгированы диодами в обратном направлении, в коллекторную цепь каждого транзистора включена цепь, состоящая из диода, обмотки счетчика импульсов и накопительного конденсатора, подключенного к отрицательному нолюсу источника питания. Цепь обмотка счетчика имнульсов-накопительный конденсатор шунтирована тиристором, электрод управления которого подключен через цепочку диод-резистор к выходной обмотке импульсного трансформатора дискретно-аналогового интегратора, причем обмотки счетчиков импульсов шунтированы диодами.

Для расширения функциональных возможностей для варианта счетчика ампер-часов вход напряжения дискретно-анлогового интегратора подключен к источнику стабильного напряжения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого счетчика.

Счетчик дополняют устройством раздельного учета расхода электроэнергии потребления и рекуперации. Вход токае шунтом 1 на заданный номинальный ток нагрузки содержит дифференциальный широтно-имнульсный модулятор (ШИМ) 2 с циклом частичного неремагничивания сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса. С коллекторных обмоток (обмоток считывания) 3 через диоды 4 на резисторах 5 выделяются положительные импульсы считывания прямоугольной формы, длительность которых пропорциональна (7оп+ /вх/2) и (I/on-

вх/2) соответственно на левом и правом модуляторе (где J/on - опорный уровень напряжения входного мостового устройства; t/ux - сигнал с шуита, пропорциональный току шунта). Разностный импульс, снимаемый в точках А и Б, имеет длительность, равную разности

длительностей импульсов левого и правого модулятора, а знак импульса определяется направлением тока через шуит 1. Длительность разностного импульса поэтому пропорциональна входному сигналу, т. е. току шунта

- hi

вых - счетчике по авт. св. № 286062 используют лишь импульсы одной полярности, так как примененный в схеме счетчика ключ дискретно-аналогового интегратора управляется однополярными импульсами.

В предлагаемом изобретении применяется тот же интегратор, а для его нормальной работы при прямом и обратном направлении тока в шунте 1 к выходу широтно-импульсного модулятора 2 вход ключа интегратора 6 подключается через выпрямительный мост па диодах 7. Для раздельного учета расхода электроэнергии в прямом и обратном направлении используется ключевая схема на транзисторах 8 и 9, каждый из которых производит ключевой заряд своей накопительной емкости. Для упрощения схемы базовых цепей оба транзистора-ключа соединены эмиттерами, а п-р- переход база-эмиттер каждого транзистора зашунтирован диодом в обратном направлении. Таким образом, при прямом направлении тока через шунт 1 полярность выходных импульсов ШИМ 2 указана на схеме и периодически включается транзистор 8, в то время как транзистор 9 заперт падением напряжения на шунтирующем переход база-эмиттер диоде. При этом происходит ступенчатый экспоненциальный заряд накопительной емкости А левого блока тиристорного отсчетного устройства. Заряд.накопительной емкости /4 до полного напряжения источника питания происходит раньше, чем поступит выходной импульс с дискретно-аналогового интегратора 6. Этот импульс включает оба тиристора 10 и 11, но срабатывает лишь тот счетчик, в цепи которого имеется полностью заряженная накопительная емкость. При прямом направлении тока в заряженной левой емкости (по схеме) срабатывает счетчик 12 учета прямого расхода электроэнергии. При изменении направления тока в шунте изменяется полярность выходных импульсов с выхода ШИМ и теперь на время импульса периодически

включается правый ключ-транзистор 9. Это приводит к ступенчатому заряду правой накопительной емкости Б до полного напряжения источника питания. В момент прихода импульса с выхода интегратора 6 срабатывает схема обратного расхода, и счетчик импульсов 13 - указатель обратного расхода электроэнергии увеличивает свои показания на единицу принятого масштаба интеграла мощности.

Предмет изобретения

1. Счетчик ватт-часов по авт. св. № 286062,

отличающийся тем, что, с целью обеспечения раздельного учета расхода и рекуперации энергии и повышения помехоустойчивости выходного блока счетчика, он снаблсен выпрямительным мостом на диодах, вход которого подключен к выходу широтно-импульсного модулятора блока преобразования тока, а выход моста подключен к управляющему входу ключа дискретно-аналогового интегратора, и блоком определения знака, совмещенным с выходным блоком, содержащим два ключа, например, транзистора, базы которых через резистор соединены с выходом широтно-импульсного модулятора, а эмиттеры соединены с положительным полюсом источника питания, переходы база-эмиттер каждого транзистора-ключа шунтированы диодами в обратном направлении, в коллекторную цепь каждого транзистора включена цепь, состоящая из диода, обмотки счетчика

импульсов и накопительного конденсатора, подключенного к отрицательному полюсу источника питания, причем цепь обмотка счетчика импульсов-накопительный конденсатор шунтирована тиристором, электрод управлеНИН которого подключен через цепочку диодрезистор к выходной обмотке импульсного трансформатора дискретно-аналогового интегратора, при этом обмотки счетчиков импульсов шунтированы диодами.

2. Счетчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей для использования в качестве счетчика ампер-часов, вход напряжения дискретно-аналогового интегратора подключен к

источнику стабильного напряжения.

л

z

Т