Счетчик ватт-часов

ОП ИСА НИ ИЗОБРЕТЕН И Союз СоветскийСоциалистицескихРеспублик ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(32) ПриоритетОпубликовано 25.07.74, Бюллетень2Дата опубликования описания 24.12.74 32 34 Гасударственный камитеСаввта Министров СССРаа делам изооретенийи открытий(72) Авторы изобретен А. И. Забариый, Г, Л. Масл и А. Н. Сер енинградский электромеханический завод и Кие сследовательский и конструкторско-технологичесгородского хозяйства(71) Заявител кии научной институт ТТ-ЧАС(54) СЧЕТ Изобретение относится к электротехнике.Из осн. ав, св,28 бОб 2 известен счетчик ватт-часов, выполненный на основе преобразователя интеграла электрической мощности в количество импульсов. 5Цель изобретения - обеспечение раздельного учета расхода и рекуперации энергии и повышение помехоустойчивости выходного блока счетчика.Для этого он снабжен выпрямительным мо стом 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 опреде ления знака, совмещенным с выходным блоком, содержащим два ключа, например, транзистора, базы каждого из которых через резистор соединены с выходом широтно-импульсного модулятора, а эмиттеры соединены с по ложительным полюсом источника питания, переходы база - эмиттер каждого транзистора - ключа шунгированы диодами в обратном направлении, в коллекторную цепь каждого транзистора включена цепь, состоящая из ди ода, обмотки счетчика импульсов и накопительного конденсатора, подключенного к отрицательному полюсу источника питания. Цепь обмотка счетчика импульсов-накопительный конденсатор шунтирована тиристором, элек- ЗО трод 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 тока с шунтом 1 на заданный номинальный ток нагрузки содержит дифференциальный широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 2 с циклом частичного перемагничивания 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 (/оп+ Свх(2) и (Уоп - Овце) соответственно на левом и правом модуляторе (где Уоп - опорный уровень напряжения входного мостового устройства; Увх - сигнал с шунта, пропорциональный току шунта). Разностный импульс, снимаемый в точках А и Б, имеет длительность, равную разностидлительностей импульсов левого и правого модулятора, а знак импульса определяется направлением тока через шунт 1. Длительность разностного импульса поэтому пропорциональна входному сигналу, т. е. току шунта-.,=- М 1В счетчике по авт, св.286062 используют лишь импульсы одной полярности, так как примененный в схеме счетчика ключ дискретно-аналогового интегратора управляется одно- полярными 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 на 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 и - 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 А 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 5 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 10 мощности. Предмет изобретения1. Счетчик ватт-часов по авт. св,286062,15 отличающийся тем, что, с целью обеспечения раздельного учета расхода и рекуперации энергии и повышения помехоустойчивости выходного блока счетчика, он снабженвыпрямительным мостом на диодах, вход ко 20 торого подключен к выходу широтно-импульсного модулятора блока преобразования тока, а выход моста подключен к управляющему входу ключа дискретно-аналогового интегратора, и блоком определения знака, сов 25 мещенным с выходным блоком, содержащимдва ключа, например, транзистора, базы которых через резистор соединены с выходомширотно-импульсного модулятора, а эмиттеры соединены с положительным полюсом ис 30 точника питания, переходы база - эмиттеркаждого транзистора - ключа шунтированыдиодами в обратном направлении, в коллекторную цепь каждого транзистора включенацепь, состоящая из диода, обмотки счетчика35 импульсов и накопительного конденсатора,подключенного к отрицательному полюсу источника питания, причем цепь обмотка счетчика импульсов - накопительный конденсаторшунтирована тиристором, электрод управле 40 ния которого подключен через цепочку диодрезистор к выходной обмотке импульсноготрансформатора дискретно-аналогового интегратора, при этом обмотки счетчиков импульсов шунтированы диодами,45 2. Счетчик по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональныхвозможностей для использования в качествесчетчика ампер-часов, вход напряжения дискретно-аналогового интегратора подключен к50 источнику стабильного напряжения.ПодписнСССР пография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3466/5 Изд.105ЦНИИПИ Государственногопо делам изо Москва, Ж,Тираж 678комитета Совета Министретений и открытийРаушская наб., д. 4/5