Электронный счетчик электроэнергии. Советский патент 1981 года по МПК G01R11/00 G01R21/00 

(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля и учета . расхода электроэнергии в различных отраслях прокышленности, например, на электролизных установках, на транспорте, на линиях электропередач и под станциях постоянного тока. По основному авт. св. 667899 известен электронный счетчик электро энергии, содержащий последовательно соединенные сумматор, первый вход которого подключен к выходу устройства ввода напряжения, второй вход через первый переключатель - к выходам устройства ввода тока контролиру емой сети, частотный квадратор и рой переключатель, выходы которого подключены к суммирующему и вычитаюцеМу входам реверсивного счетчика импульсов, выход которого через дели тель частоты подключен к цифровдаву. блоку и блок управления, выходы кото рого подключены к управляющим входам переключателей 1. Недостатком известного счетчика является низкая точность из-за неста (льности чувствительности частотного квадратора. Цель изобретения - повышение точности электронного электроэнергии. Поставленная цель достигается тем, что в электронный счетчик электроэнергии содержащий последовательно соединённые сумматор, первый вход которого подключен к выходу устройства вводу напряжения, вход через первый переключатель - к выходам устройства ввода тока контролируемой, сети, частотный квадратор и второй переключатель, выход которого под- ключены к сум1м«рующему и вычитающему входам реверсивного счетчика импульсов, выход которого через делитель частоты подключен к цифровому блоку, и блок управления, выходы которого подключены к управляпцим входам переключателей, введен формирователь двупол ярных импульсов, вход которого соедшнен с выходом реверсивного счетчика импульсов, а выход - с дополнительным входом сумматора, причем управляющий вход цифрового блока соединен с дополнительным выходом блока управления. На чертеже приведена схема электронного счетчика электроэнергии. Вход частотного квадратора 1 подключей к выходу сумматора 2, к двум входам которого подключены непосредственно и через переключатель 3 устройства 4 и 5 ввода входных сигналов Выход частотного квадратора 1 через переключатель б подключается к суммирующим и вычитающему входам реверсивного счетчика 7 импульсов,выход которого подключен через делитель 8 частоты к цифровому блоку 9, имеющему в зависимости от назначения выход в соответствующем коде или непосредственно знаках цифрового индикатора, и формирователю 10 двуполярцых импульсов постоянной вольт-секун дной площади, выход которого подключен- к дополнительному входу сумматора 2. Блок 11 управления управляет работой переключателей 3,6 и Зс1дает время накопления импулнсов в цифровом блоке 9. Счетчик работает следующим образом. С помощью устройства, 5 ток 3 в контролируемой сети преобразуется в два равных и противоположных по . знаку напряжения V и Vj , которые поочередно через переключатель 3 поступают на первый вход сумматора На второй вход сумматора 2 непрерывно поступает выходное напряжение Vn, с устройства 4 напряжения (пред ставлен. на чертеже в виде резистивного делителя), пропорциональное напряжению сети. При поступлении на вход сумматора 2 напряжения VJ (переключатель 3 в правом положении) н его выходе формируется суммарное напряжение. )И где К - коэффициент передачи сумма тора. Суммарное напряжение поступае на управляющий вход частотного квад ратора 1, отклонение частоты колеба ний которого от начальной пропорционально квадрату напряжения управле ния. Частота колебаний на выходе та го квадратора в установившемся режи йе равна f - f - ; у2 10 .С где fo - собственная частота квадратора при отсутствии управляющего сигнала () К - крутизна частотного преобразования в Гц/В, Колебания с частотой f через переключатель б, который также находится в правом положении, поступают на инверсный вход реверсивного счетчик 7 импульсов. При переводе переключателей 3 и б а левое положение блоком 11 управления на первый вход сумматора 2 поступает напряжение V , противоположное по знаку тока Э сети. Поэтому на выходе сумматора формируется разностное напряжение , Так как ,то Vp . Vc и соответственно частота колебаний на выходе квгщратора возрастает до значенияПоскольку Ц-f f , то на шяходе реверсивного счетчика 7 появляются импульсы переноса с разностной частотой & в:5г-f, которые возбуждают формирователь 10 двуполярных импульсов. Выходные импульсы которого с постоянной длительностью tg и амплитудой поступают на третий вход сумматора 2. В установившемся режиме частота --V ) 1-) где черта сверху означает усреднение за период коммутации автоматических переключателей 3 и б. Так как VP - постоянное напряжение, а напряжение импульсной последовательности Uf, (t) с формирователя 10 знакопеременное, то среднее произведение VpU(t) равно нулю. Поэтому . поскольку Ввиду ортогональности напряжений VP и и„(Ь) частота колебаний на выходе частотного квадратора 1 в установившемся режиме определяется суммой квадратов разностного напряжения VP и действующего значения импульсного напряжения U (,4ii « с формирователя 10. .С учетом соотношения частот f f,+&f установившееся значение разостной частоты . У. ак как заполненное значение частоы f определяется величиной суммарого напряжения, то . .Ms.LiilL.