Способ определения потребления электрической энергии

(51)5 О 01 В 11/56 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НИЯ Ы:.г:с. включающему преобразование величины потребляемой электроприемниками мощности в пропорциональную ей частоту вращения диска, преобразование оптически связанными осветителем и фотодатчиком частоты вращения диска, имеющего свето- отражающий и светопоглощвющий вектора его поверхности, в равную ей частоту следования электрических импульсов, суммирование электрических импульсов за интервал времени получас (час, сутки), дополнительно измеряют длительность электрических импульсов, а мощность рассчитывают по приведенному в описании соотношению, В описании к,авторскому свидетельству также приведено описание устоойства, реализующего способ. Наряду с расширением функциональных возможностей изобретение позволяет измерять мощность с приходом каждого импульса и при увеличении потребляемой мощности частота ее измерения увеличивается, что позволяет повысить достоверность и надежность контроля за энергопотреблением. 2 ил,иведен график получаемых мпульсов за оборот диска. тложено напряжение элекльса, а по оси абсцисс - приведен график гипербосимости длительности импульса от мощности ния,деления потребления элекии позволяет осуществить асхода электроэнергии, так тропотребления. Для этого строят график зависимости На фиг,1 а пр электрических и По оси ординат о трического импу время; на фиг,1 б лической зави электрического электропотреблеСпособ опре трической энерг измерение как р и мощности алек предварительно к электроизмебыть использороля расходания режимами риятия, цехов,яется расширежностей спосого измерения; ики измеренияения; на фиг.2 - ия сйособа. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР. (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) Г,П,Меньщиков, В.В,Кудрявцев и А,П.Щипицин(56) Авторское свидетельство СССР М. 1195258. кл. 6 01 В 11/56, 1985.Авторское свидетельство СССР г 1. 1275298, кл. 6 01 й 11/56, 1986.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (57) Изобрегение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в системах контроля расхода электроэнергии и управления режимом электропотребления. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет однОвременного измерения мощности электропотребления и потребляемой энергии. Цель достигается тем, что по способу измерения электрической энергии,Изобретение относится рительной технике и может вано в системах конт электроэнергии и управле электропотребления предп участков.Целью изобретения явл ние функциональных возмо ба за счет одновременн потребляемой мощности.На фиг.1 приведены гра параметров электропотребл устройство для осуществлен 1647412 А 1длительности электрических импульсов, получаемых за каждый оборот диска счетчика энергии, от известных значений мощности электропотребления. Тогда в процессе электропотребления измерение мощности осуществляется автоматическим преобразованием по ранее полученному графику измеренной длительности электрических импульсов в величину потребляемой злектроприемниками мощности,Поскольку измерение длительностиэлектрического импульса и преобразование результата измерения в величину потребляемой электроприемниками мощности осуществляют за каждый оборот диска счетчика расходуемой энергии, то измерение мощности электропотребления происходит с частотой, зависящей от потребляемой мощности, т,е, большему значению потребляемой мощности соответствует большая частота ее измерений, Это существенно расширяет функциональные возможности способа, так как позволяет наряду с измерением расхода электроэнергии измерять и мощность электропотребления. Причем; частота измерения мощности электропотребления устанавливается автоматически.Устройство (фиг,2), реализующее предложенный способ, содержит осветитель 1 и оптически связанный с ним фотодатчик 2, алюминиевый диск 3 счетчика энергии, на поверхность которого нанесен светопоглощающий сектор 4, триггер 5, схему И 6, кварцевый генератор 7, счетчик 8 импульсов, блок 9 постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), блок 10 памяти, блок 11 индикации и блок 12 логики, В блоке 9 ПЗУ прошит график (фиг.1 б) зависимости длительности электрических импульсов от мощности электропотребления. Блок 12 логики осуществляет по сигналу с триггера 5 подготовку устройства к работе: перепись информации с блока 9 ПЗУ в блок 10 памяти и сброс счетчика 8 в нулевое состояние.Способ определения потребления электрической энергии осуществляется следующим образом,Счетчиком электроэнергии преобразуют величину потребляемой электроприемниками мощности в пропорциональную ей частоту вращения диска, на светоотражающую поверхность которого наносят эмалью или лаком. светопоглощающий сектор с длиной хорды, например, 2-4 мм.На градуировочном стенде, содержащем известные поиемлемые для данной цели устройства, определяют длительность электрического импульса (фиг.1), получаемого с фотодатчика 2 (фиг.2) и мощность55 пают на вход счетчика 8 импульсов. Сигнал с выхода счетчика 8 импульсов, соответствующий сосчитанным импульсам кварцевого генератора, прошедшим через строб длительностью ь, поступает на вход блока 9 ПЗУ, На выходе блока 9 ПЗУ формируется в 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 электропотребления. соответствующуюэтой длительности электрического импульса (строба), измеряют, например, заполняяимпульс частотой кварцевого генератора исчетчиком импульсов определяют их количество, Мощность электропотребления измеряют с помощью подключенного на входэлектропотребителей прибора, например,типа У 441,Строят график гиперболической зависимости длительности электрических импульсов (количества импульсов кварцевогогенератора в стробе) от мощности электропотребления (фиг.1 б),Прошивают известными методами вблоке 9 ПЗУ(фиг,2) построенную гиперболическую зависимость (фиг,1 б).В процессе электропотребления, вызывающего вращение диска того же счетчикаэлектроэнергии с частотой, пропорциональной мощности электропотребления, преобразуют частоту вращения диска в равную ейчастоту следования электрических импульсов, Измеряют длительность 1 каждогоэлектрического импульса и по ранее построенному графику преобразуют длительностькаждого измеренного электрического импульса (строба) в мощность электропотребления Р=К/Ь, осуществляя контрольпоследней,Фиксируют количество оборотов дискасчетчиком электроэнергии или электрических импульсов, передачей последней в САУКЭ (систему автоматизированного учета иконтроля электроэнергии) за интервал времени получас (час, сутки), осуществляя контроль за расходом электроэнергии,Работа устройства, реализующего предлагаемый способ в режиме автоматическогоизмерения, осуществляется следующим образом,Мощность электропотребления приводит во вращение алюминиевый диск 3 счетчика энергии, Светопоглощающий сектор 4диска 3, пересекая оптическую ось осветителя 1 и фотодатчика 2, приводит к появлению на входе триггера 5 сигнала,Сформированный триггером 5 сигнал с длительностью электрического импульса т(фиг,1 а) поступает на первый вход схемы И6, на второй вход которой поступают импульсы кварцевого генератора 7, Импульсыс кварцевого генератора заполняют стробдлительностью ь и с выхода схемы И посту647412соответствии с графиком сигнал, соответствующий потребляемой электроприемниками мощности, Сигнал с выхода блока 9 ПЗУ поступает на первый вход блока 10 памяти, Поступающий с выхода триггера 5 задний 5 фронт сигнала, соответствующего длительности электрического импульса ти, запускает блок 12 логики и с выдержкой с первого выхода этого блока поступает на второй вход блока 10 памяти, записывая содержи мое выходного сигнала блока 9 ПЗУ в блок 10 памяти, Сигнал с второго выхода блока 12 логики с выдержкой времени по отношению к сигналу с первого выхода этого же блока поступает на второй вход счетчика 8 15 импульсов, приводя его в исходное нулевое состояние. На следующем обороте диска 3 работа устройства повторяется. Таким образом, измерение длительно сти каждого электрического импульса и преобразование результата измерения в величину потребляемой электроприемниками мощности позволяют расширить функциональные воэможности способа по 25 отношению к известному(базовому варианту) за счет измерения мощности электропотребления,Кроме того, время очередного измерения потребляемой электроприемниками 30 мощности зависит от ее величины и устанавливается автоматически (при увеличении мощности электропотребления увеличивается частота вращения диска счетчика и уменьшается пауза между измерениями мощности злектропотребления),Это позволяет исключить потребление электроэнергии сверх установленного лимита за счет оперативного контроля и своевременного отключения знергопотребителей и обеспечить повышение пооизводительности работы электромеханического оборудования, участвующего в технологическом процессе, за счет гарантированного его включения в режиме ограничения потребляемой электроэнергии (без выхода за установленный предел),Формула изобретения Способ определения потребления электрической энергии, включающий преобразование мощности электропотребления в пропорциональную ей частоту вращения диска электросчетчика, преобразование оптически связанными осветителем и фотодатчиком частоты вращеня диска в равную ей частоту следования электрических импульсов, суммировние электрических импульсов за интервал времени, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа за счет одновременного измерения потребляемой мощности, измеряют длительность каждого из электрических импульсов, а мощность рассчитывают по формулеР=Кйи,где Р - потребляемая мощность; Ь - длительность электрического импульса; К - коэффициент пропорциональности.1647412 Составитель С,ХромовРедактор А.Шандор Техред М,Моргентал Коррек ав роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 1395 Тираж 417 В НИИПИ Государственного комитета по изо Г 113035, Москва, Ж,. Ра Подписноеетениям и открытиям при ГКНТ СС ская наб., 4/5