Устройство для учета электрической энергии

Класс 21 е, 21 СССР РЕТЕНИЯ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВ Подписная группа95 О, К. Хомерики и 3. П. ДеканосидзеРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Заявлено 16 марта 960 г. за659036/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано в Бюллетене изобретений24 за 196 наных Настоящее изобретение относится к известному типу устроиств для учета электрической энергии, основанных на применении ваттметрового элемента с датчиком Холла, подключенного к входу магнитного усилителя, у которого выход соединен с интегрирующим блоком, а цепи пере. менного напряжения подсоединены к источнику синусоидальпого напряжения.Особенность предлагаемого устройства заключается в том, что в нем в качестве интегрирующего блока используется двухтактный преобразователь постоянного тока в импульсы, выполненный на полупроводниковых триодах и трансформаторе, к вторичной обмоткс которого подключен счетчик импульсов.Применение дифференциального магнитного усилителя с фазочув. ствительным выпрямителем или блокирующих вентилей в цепи датчика э.д.с. Холла и двух отдельных счетчиков импульсов позволяет учитывать энергию разных направлений.На фиг 1 представлена структурная схема устройства для учета энергии одного направления; на фиг. 2 - схема интегрирующего блока;фиг. 3 и 4 - два варианта схемы устройства для учета энергии разнаправлений.Измерительным ваттметровым элементом 1 в предлагаемом устрой ствс (фиг, 1) служит датчик Холла, выполненный в виде пластинки из сурьмянистого индия или какого-либо другого материала, расположенной в постоянном магнитном поле. Напряжение э.д.с. Холла, снимаемое с измерительного элемента 1, усиливается магнитным усилителем 2, малочувствительным к колебаниям частоты и напряжения питающего источника и имеющим большой коэффициент усиления по мощности.Питание магнитного усилителя 2 осуществляется от напряжения измеряемой цепи. Чтобы исключить необходимость использования по сторонних источников, в схеме предусматривается генератор 3 синусоидального напряжения на полупроводниковых триодах, Стабильностьработы генератора 3 обеспечивается питанием его от стабилизатора постоянного напряжения 4, также собранного на полупроводниковых триодах.Усиленное магнитным усилителем и выпрямленное полупроводниковым выпрямителем напряжение Холла подается на интегрирующий блок 5, преобразующий постоянный ток в импульсы прямоугольной формы, частота которых находится в линейной зависимости от величины постоянного напряжения на входе и пропорциональна измеряемой мощности, поглощаемой в цепи. Эта частота подсчитывается обычным нереверсивным счетчиком б импульсов, собранным на полупроводниковых триггерных ячейках. Число ячеек, так же как и рабочий диапазон частот интегрирующего блока, определяется в зависимости от необходимой точности учета потребленной энергии. Выходной импульс последней ячейки действует на катушку механического счетчика, в котором производится запись затраченной энергии по десятичной системе счисления.Интегрирующий блок представляет собой двухтактный преобразователь постоянного тока в импульсы (фиг.2), Он выполнен на неодинаковых полупроводниковых триодах Т, и Т, и трансформаторе Тр с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса. На сеодечнике наложены четыре первичные обмотки Ю Р;, Уз, К 4 и вторичная обмотка Р, При подаче на вход этого преобразователя постоянно. го напряжения Е в силу неодинаковости характеристик полупроводниковых триодов Т, й Т ток коллектора одного из них (например Т 1) оказывается больше тока другого коллектора триода. Вследствие этого напряжения в обмотках У, и К 4 направлены так, что на базу триода Т 1 подается минус, а на базу триода Т плюс. Это приводит к дальнейшему увеличению коллекторного тока триода Т, и уменьшению тока триода Т. Происходит лавинообразный процесс, в результате которого триод Т, полностью открывается, а триод Т, закрывается. Сердечник трансформатора перемагничивается, и магнитный поток меняется от - ф до +ф, По достижении насыщения э.д.с., наводимые в обмотках У, и У, резко падают, ток триода Т, уменьшается, и на указанных обмотках образуются э. д. с. обратного знака. Снова происходит лавинообразный процесс, в результате которого сердечник перемагничивается от +ф до - ф. Далее работа схемы протекает аналогично описанному. При описанном периодическом перемагничивании сердечника в обмотке У индуктируются импульсы прямоугольной формы, подаваемые на счетчик импульсов,Для учета энергии разных направлений предлагаемое устройство может быть выполнено в двух вариантах.В соответствии с первым вариантом (фиг, 3) магнитный усилитель 2 выполняется дифференциальным, т. е. фаза переменного тока на выходе усилителя изменяется на 180 при изменении полярности постоянного тока на его входе. На выходе магнитного усилителя 2 устанавливается фазочувствительный выпрямитель 7, к выходу которого через диоды 8 подключаются два интегрирующих блока 5. Один из этих блоков работает при направлении потока энергии от источника в цепь, и второй - при обратном направлении энергии.Соответственно один из счетчиков импульсов б учитывает прямой, а второй - обратный поток энергии.В варианте на фиг. 4 применены два магнитных усилителя 2 обычного типа, входы которых через диоды,8 присоединены к измерительному элементу 1. К каждому из магнитных усилителей 2 присоединен свой интегрирующий блок 5 и счетчик импульсов 6.На фиг. 3 и 4 не показаны генератор синусоидального напряжения и стабилизатор,134302Предмет изобретения1. Устройство для учета электрической энергии, содержащее ватметровый элемент с датчиком Холла, подключенный к входу магнитного усилителя, у которого выход соединен с интегрирующим блоком, а цепи переменного напряжения подсоединены к источнику синусоидального напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью упрощения устройства, в качестве интегрирующего блока применен двухтактный преобразователь постоянного тока в импульсы, выполненный на полупроводниковых триодах и трансформаторе, к вторичной обмотке которого подключен счетчик импульсов.2. Устройство по п. 1,отличающееся тем, что, с целью учета энергии разных направлений, применены два интегрирующих блока, подсоединенные через диоды к выходу фазочувствительного выпрямителя, вход которого соединен с выходом магнитного усилителя.3. Устройство по п, 1, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью учега энергии разных направлений, применены два магнитных усилителя, входы которых через диоды соединены с датчиком Холла ваттметрового элемента, а к выходам подключены интегрирующие блоки.Трфиг 2134302 Фиг 4 Формат бум. 70 Х 108/16 Тираж 1100 ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, М, Черкасский пер., д 2/6Подп. к печ, 8 Уг Зак. 1295 Объем 0,34 усл. и. л.Цена 5 кап. Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, 14.