411376

Союз Советских Соцмалистмцеских РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 30.111.1971 ( 1639196/24-7) 01 г 11/50 01 г 21/06 М. Кл. с присоединением за осударстеенный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открьзтнйиоритет УДК 621,317.785(088,8 Опубликовано 15,1.1974, БюллетеньДата опубликования описания 21.Ч.197 Авторызобретения С, В. Куликов, Б, В. Чистяков, Л, П. Колобаев, Б, С. МельникЛ. П, Матуль и Г. Д. Толстых аявитель ЭЛЕКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК АКТИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕ ЭНЕРГИИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для контроля активной электрической энергии переменного тока.Известны электронные счетчики активной электрической энергии переменного тока, содержащие трансформаторы тока и напряжения, выпрямитель, фильтр, преобразователи напряжения в частоту, вычитатель частот и счетчик импульсов.Для повышения точности, увеличения диапазона преобразования и упрощения устройства в предлагаемом счетчике выводы вторич.- ной обмотки трансформатора тока включены непосредственно между входами преобразователей напряжения в частоту, один вывод вторичной обмотки трансформатора напряжения подключен к общей точке баз входных управляющих транзисторов преобразователей напряжения в частоту, а другой через диоды и резисторы раздельно подключен к эмиттерам этих же транзисторов.На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемого счетчика; на фиг. 2 и 3 - принципиальная электрическая схема счетчика.Счетчик состоит из трансформаторов 1 и 2 тока и напряжения, соответственно, выпрямителя 3, фильтра 4, преобразователей 5 и 6 напряжения в частоту импульсов, вычитателя 7 частот и счетчика 8 импульсов, Преобразователи 5 и 6 имеют на своем входе входные управляющие транзисторы 9 и 10. Выводы вторичной обмотки трансформатора 1 тока вклю чены непосредственно между входами преобразователей 5 и 6 (между эмиттерами транзисторов 9 и 10), Один вывод вторичной обмотки трансформатора 2 напряжения подключен к общей точке баз транзисторов 9 и 10, а дру гой через диоды 11 и 12 и резисторы 13 и 14раздельно - к эмиттерам этих же транзисторов.Счетчик 8 импульсов содержит электронныйделитель 15 частоты, формирователь импуль сов, например одновибратор 16, и электромеханический счетчик 17 импульсов.Частота импульсов на выходе вычитателячастот пропорциональна не только току трансформатора 1, но и напряжению трансформа тора 2 за счет того, что смещающие базовыерезисторы 18 и 19 переключающихся транзисторов 20 и 21 (переключающиеся транзисторы 22 и 23 смещаются коллекторными токами транзисторов 9 и 10) подключены к нестаби лизированному выходу фильтра 4 выпрямителя 3. При этом количество импульсов в счетчике 8 пропорционально активной электрической энергии, потребляемой нагрузкой (потребителем),ЗО Счетчик работает следующим обрПри отсутствии потребления энергии ток в обмотках трансформатора 1 равен нулю, При этом между входами преобразователей 5 и 6, т. е, между эмиттерами транзисторов 9 и 10, ток не протекает, Преобразователи 5 и 6 генерируют импульсы одинаковой частоты. В этом случае частота импульсов на выходе вычитателя 7 частот равна нулю и в счетчик 8 импульсы не поступают.При потреблении энергии нагрузкой во вторичной обмотке трансформатора 1 тока, а следовательно, и между эмиттерами транзисторов 9 и 10 появляется синусоидальный ток. Напряжение со вторичной обмотки трансформатора 2 обеспечивает периодическое (с частотой сети) запирание транзисторов 9 и 10. При этом фаза времени запирания транзисторов 9 и 10 относительно фазы синусоидального тока во вторичной обмотке трансформатора 1 соответствует углу между векторами тока и напряжения на нагрузке. Во время запирания транзисторов 9 и 10 ток вторичной обмотки трансформатора 1 протекает через диоды 24 и 25, Приращение средних значений токов через эмиттеры и коллекторы транзисторов 9 и 10 пропорциональны току трансформатора 1 и косинусу угла между векторами тока и напряжения на нагрузке. В этом случае частота импульсов на выходе одного преобразователя напряжения в частоту импульсов увеличивается, а на выходе другого уменьшается. Частота же импульсов на выходе вычитателя частот пропорциональна активной мощности в нагрузке, а количество импульсов в счетчике импульсов пропорционально энергии, которую потребила нагрузка. ХО Предмет изобретенияЭлектронный счетчик активной электрической энергии переменного тока, содержащий трансформаторы тока и напряжения, выпряХ 5 митель, фильтр, преобразователи напряженияв частоту, вычитатель частот и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, увеличения диапазона преобразования и упрощения устройства, в 20 нем выводы вторичной обмотки трансформатора тока включены непосредственно между входами преобразователей напряжения в частоту, один вывод вторичной обмотки трансформатора напряжения подключен к общей 25 точке баз входных управляющих транзисторов преобразователей напряжения в частоту, а другой через диоды и резисторы раздельно подключен к эмиттерам этих же транзисторов.