Сигнализатор перерасхода электрической энергии

1636777 накопления информации о перерасходе (экономии) электроэнергии за счет циклов контроля и обеспечения выдачи сигнала о перерасходе электро 5 энергии в текущем цикле контроля.Поставленная цель достигается введением первого 2 и второго 3 сумматоров, регистра 4 результата, третьего счетчика 7, первого 8 и второго 9 мультиплексоров, второго триггера 11, второго элемента И 13, элемента ИЛИ 14, одновибратора 15, генератора 16 тактовых импульсов, второго 50 55 Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано на промышленных предприятиях или на отдельных его участ, ках для контроля перерасхода электроэнергии.Целью изобретения является повышение достоверности контроля перерасхода электроэнергии, и расширение функциональных возможностей.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.Сигнализатор .перерасхода электрической энергии содержит первичныйдатчик 1 информации, первый 2 и второй 3 сумматоры, регистр 4 результата, первый 5, второй 6 и третий 7 счетчики, ,первый 8 и второй 9 мультиплексоры,первый 10 и второй 11 триггеры, первый 12 и второй 13 элементы И,элемент ИЛИ 14, одновибратор 15,генератор 16 тактовых импульсов,генератор 17 константы и блок 18выдачи информации, состоящий из дешиФратора 19, цифрового индикатора20, первого 21 и второго 22 информационных входов сигнализатора, входа 23 пуска и входа 24 останова сигнализатора, первого и второго световых индикатора 25 и 26.Входы первичного датчика 1 информации являются соответственно первым 21 и вторым 22 информационнымивходами сигнализатора и подключаютсяк клеммам напряжения и тока контро.лируемой сети, а выход соединен с первым входом первого элемента И 12,выход которого соединен со счетнымвходом второго счетчика б. Выход 25 30 35 40 45 светового индикатора 26 и их связей, Сущность заключается в автоматическом перезапуске устройства по окон- чании очередного цикла контроля. ; Устройство также содержит первичный датчик 1 информации, первый 5 и второй 6 счетчики, первый триггер 10, первый элемент И 12, генератор 17 константы, блок 18 выдачи инфор-, мации, дешифратор 19 блока выдачи информации, цифровой индикатор 20 блока выдачи информации. 1 ил. второго счетчика 6 соединен сосчетным входом первого счетчика 5,выход генератора 17 констант соеди,нен с информационным входом, первогосчетчика 5. Единичный выход первоготриггера 10 соединен с управляющимвходом первого счетчика 5. Выходдешифратора 19 блока выдачи информации соединен с входом цифровогоиндикатора 20 блока 18 выдачи инФормации. Выход 24 пуска сигнализатора соединен с Я-входом второготриггера 11 и первым входом элемента ИЛИ 14. Вход 24 останова устройства соединен с К-входом второготриггера 11, единичный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 12 и входом генератора 16 тактовых импульсов. Выход генератора 16 тактовых импульсов соединен со счетным входомтретьего счетчика 7, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 14, выход элемента ИЛИ 14 соединен с входами синхронизации регистра 4 результата и первого счетчика 5 и с 1- и К-входами первоготриггера 10 и третьим входом первого элемента И 12, единичный выход первого триггера 10 соединен суправляющим входом первого мультиплексора 8, а нулевой выход соединен с входом первого светового индикатора 25 блока 18 выдачи информации, со старшим разрядом первоговхода первого сумматора 2 и третьимвходом первого сумматора 2. Прямойвыход и инверсные выходы первогосчетчика 5 соединены соответственно5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 с первым и вторым информационными входами первого мультиплексора 8, Инверсные выходы первого счетчика 5,кроме того соединены с входами втоУрого элемента И 13; выход которого соединен с входом одновибратора 15, а выход одновибратора 15 соединен с Б.-входом первого триггера 10, выход первого мультиплексора 8 соединен с оставшимися разрядами первого входа первого сумматора 2, выход которого соедийен с информационным входом регистра 4 результата. Выход старшего разряда регистра результата соединен с управляющим входом второго мультиплексора 9, с вторым входом второго сумматора 3, с входом второго светового индикатора 26, блока выдачи информации и со старшим разрядом второго входа первого сумматора 2, прямой выход остальных разрядов регистра 4 результата соединен с первым информационным входом второго мультиплексора 9 и с младшими разрядами второго входа первого сумматора 2, инверсный выход остальных разрядов регистра 5 результата соединен с первым входом второго сумматора 3, выход которого соединен с вторым входом второго мультиплексора 9, а выход последнего - с входом дешифратора 19 блока 18 выдачи информации.Сигнализатор перерасхода электрической энергии работает следующим образом.Перед началом Функционирования элементы памяти устройства устанавливаются в ноль.По импульсу, поступившему на вход 23 устройства, триггер 11 установится в единичное положение. Одновременно импульс,опоступивший на вход 23 устройства, пройдет через элемент ИЛИ 14. По заднему Фронту импульса, прошедшего на выход элемента ИЛИ 14, триггер 10 перейдет в единичное состояние, в счетчик 5 с выхода генератора 17 константы запишется код нормы расхода, в регистр 4 с выхода сумматора 2 запишется нулевой код. Единичный сигнал с прямого выхода триггера 11 и нулевой сигнал на выходе счетчика 7 откроют элемент И 12, и через него на счетный вход счетчика 6 начнут поступать импульсы с выхода первичного датчика 1 информации. Также единичный сигнал с выхода триггера 11 поступит на вход генератора 16 тактовых импульсов, по" следний начнет формировать на своем выходе последовательность импульсов, котЬрые поступают на счетный вход счетчика 7.Импульсы с выхода счетчика 6 поступают на счетный вход счетчика 5, а так как с единичного выхода триггера 10 на управляющий вход счетчика 5 подается единичный сигнал, то по каждому импульсу, поступившему на счетный вход, счетчик 5 будет уменьшать свое состояние на единицу. Пусть в этом цикле контроля не произойдет перерасхода электроэнергии, т,е. счетчик 5 не обнулится.Код, хранящийся в счетчике 5, через мультиплексор 8, так как на управляющем входе мультиплексора 8 присутствует единичный сигнал с прямого выхода триггера 10, поступает на первый вход сумматора 2 (в старший разряд первого входа сумматора 2 подается нулевой сигнал с нулевого выхода триггера 10), на второй вход сумматора 2 поступает код, хранящийся в регистре 4 . результата, а на третий вход - нулевой сигнал с нулевого выхода триггера 10.Сумматор 2 Формирует на своем выходе код суммы значений, поступающих на его входы, который гоступает на информационный вход регистра 4 результата.По окончании цикла контроля на, выходе счетчика 7 появится единичный импульс, который пройдет через элемент ИЛИ 14 и закроет элемент И 12. По заднему фронту импульсана выходе элемента ИЛИ 14 триггер 10 подтвердит свое единичное состояние, в счетчик 5 запишется код нормы расхода, а в регистр 4 с выхода сумматора "2 запишется результат .контроля, причем в старший разряд будет записан ноль, так как перерасхода электроэнергии не произошло, и начнется следующий цикл контроля. Закрытие элемента И 12 сигналом переполнения счетчика 7 длительностью сЛг необходимо для того, чтобы к моменту записи информации в регистр 4 результата в счетчике 5 не проиходили переходные процессы, связанные с переключением счетчика 5 по сигналу, поступившему на его счетный вход.В соответствии с нулевым сигналом, поступающим с выхода старшего разряда регистра 4 на управляющий вход, мультиплексор 9 скоммутирует на вход дешифратора 19 блока 18 выдачи информации код с выхода регистра 4 и на цифровом индикаторе 20 блока 18 выдачи информации будет индицироваться результат контроля. 10Таким образом, в регистре 4 будет зафиксировано значение сэкономленной в первом цикле контроля электроэнергии, Если в последующих ш циклах контроля не произойдет перерас"15 хода электроэнергии, то значение результата, хранящегося в регистре 4, будет увеличиваться.Пусть в следующих тп+1 и в+2 циклах контроля произойдет перерасход 20 электроэнергии.По израсходованию нормы расхода счетчик Щ обнулится, на выходе элемента И 13 появится единичный сигнал и одновибратор 14 сформирует на сво Щ ем выходе единичный импульс, по которому триггер 10 перейдет в нулевое состояние. Нулевой сигнал с его единичного вихода поступит на управляющий вход мультиплексора 8 и на 30 управляющий вход счетчика щ и переведет его в режим суммирования. Единичный сигнал с нулевого выхода триггера 10 поступит в старший разряд второго входа и на третий вход сумматора 2, а также, на вход первого светового индикатора 25, который начнет индицировать перерасход электроэнергии в текущем цикле контроля.Мультиплексор 8 в соответствии с нулевым сигналом на управляющем входе скоммутирует на свой выход код, с инверсных выходов счетчика 5, т.е. на выходе мультиплексора 8 появится обратный код числа, хранимого в счет щ чике щ.Сумматор 2 будет суммировать поступающие на его входы коды, что в данном случае тождественно вычитанию, и результат будет поступать наинформационный вход регистра 4,По окончании ш+1 цикла контроляв регистр 4 запишется интегральный результат контроля (пусть он будетонеотрицательным), который отобразится на цифровом индикаторе.Пусть по окончании ш+2 цикла контроля интегральный результат окажется отрицатепьным. Он будет хранить где- средлее удельное потребление электроэнергии контролируемым устройством; Г- относительная временная не"стабильность тактового генератора, задающего временной интервал цикла контроля," ся в регистре 4 в дополнительном коде, а в знаковом разряде будет записана единица. Единичный сигнал с выхода старшего разряда регистра 4 поступит на вход сумматора 3, управляющий вход мультиплексора 9 и на вход второго индикатора 26, который будет индицировать отрицательный знак интегрального результата контроля.Мультиплексор 9 в соответствии с единичным сигналом на управляющем входе скоммутирует на вход код, поступающий с выхода сумматора 3. Так как дополнительный код интегрального результата контроля на инверсном выходе регистра 4 уже проинвертиро ван, а сумматор 3 прибавит к немуединицу, то на выходе сумматора 3 результат контроля будет уже в прямом коде. Следовательно, на вход дешифратора 19 блока 18 выдачи информации, с выхода мультиплексора ,9 результат контроля будет поступать только в прямом коде независимо от того в прямом или дополнительном коде данный результат хранитсяв регистре.Таким образом, устройство накапливает интегральный результат контроля за прошедшие циклы контроля, учитывая как экономию электроэнергии, так и ее перерасход в каждом цикле контроля. Останов устройства осуществляется подачей единичного импульса на вход 24 устройства, При этом триггер 11 обнуляется, и на его единичном выходе появляется нулевой сигнал, который поступает на вход генератора 16 тактовых импульсов и он прекращает формирование на своем выходе последовательности импульсов, и на вход элемента И 12, запрещая прохождение через него импульсов с выхода первичного датчика 1 информации.Погрешность контроля устройства определяется выражениемТ, - длительность цикла контроля еВыигрьпп в достоверности контроля может быть оценен относительным снижением погрешности контроля по формуле1- 1007 -где 3 - относительная временная погрешность ручного вводанормы расхода;ю - погрешность известного устройства. 15При 1 = 10, Р=. 10=993,ГТаким образом, предлагаемое устройство значительно снижает погрешность контроля перерасхода электрической энергии.Указанное техническое преимущество обеспечивает значительное превосходство предлагаемого устройства по достоверности контроля, достигаемое введением соответствующих кон структивных признаков.Кроме того, обеспечение накопле-, ния результатов в каждом цикле конт-роля о перерасходе (экономии) электрической энергии и выдаче интегрального результата за И циклов контроля в цифровой Форме значительно расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства.35формула изобретенияСигнализатор перерасхода электрической энергии, содержащий первичный 40 датчик информации, первый и второй счетчики, первый триггер, первый элемент И, генератор константы, блок выдачи информации, дешифратор блока выдачи информации, цифровой индика тор блока выдачи информации и первый световой индикатор блока выдачи информации, причем входы первичного датчика информации являются соответственно первым и вторым информационным входами сигнализатора и подключаются к клеммам напряжения и тока контролируемой сети, а выход соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным55 входом второго счетчика, выход второго счетчика соединен со входом первого счетчика, выход генератора константы соединен с информационным входом первого счетчика, единичный выход первого триггера соединен с управляющим входом первого счетчика, выход дешифратора блока выдачи инФормации соединен с входом цифрового индикатора блока выдачи информации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля и расширения функциональных возможностей, он дополнительно содержит первый и второй сумматоры, регистр результата, третий счетчик, первый и второй мультиплексоры, второй триггер, второй элемент И, элемент ИЛИ, одновибратор, генератор тактовых импульсов и второй световой индикатор блока выдачи информации, причем вход пуска сигнализатора соединен с Б-выходом второго триггера и первым входом элемента ИЛИ, вход останова устройства соединен с К-входом второго триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и входом генератора тактовых импульсов, выход генератора тактовых импульсов соединен с счетным входом третьего счетчика, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входами синхронизации регистра результата и первого счетчика, с 1- и С-входами пер вого триггера и третьим входом первого элемента И, единичный выход первого( триггера соединен с управляющим входом первого мультиплексора, а нулевой выход соединен с входом первого светового индикатора блока выдачи информации, со старшим разрядом первого входа первого сумматора и с третьим входом первого сумматора, прямой выход и инверсные выходы первого счетчика соединены соответственно с первым и вторым информационными входами первого мультиплексора, инверсные выходы первого счетчика, кроме того, соединены с входами второго элемента И, выход которого соединен с входом одновибратора, а выход одновибратора соединен с К-входом первого триггера, выход первого мультиплексора соединен с младшими разрядами первого входа первого сумматора, выход которого соединен с информационным входом ре-гистра результата, выход старшего разряда регистра результата соединен с управляющим входом второго12 1636777 10 Составитель С.Хромов ТехредС.Мигунова Корректор О.Пипле Редактор Л.Гратилло ЪЗаказ 813 Тираж 410 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,0 мультиплексора, с вторым входом второго сумматора, с входом второго светового индикатора блока выдачи информации и со старшим разрядом вто, 5 рого входа первого сумматора, прямой выход остальных разрядов регистра результата соединен с первым информационным входом второго мультиплексора, ис младшими разрядами второго входа первого сумматора, а инверсные выходы разрядоврегистра результата за исключениемстаршего соединены с первым входомвторого сумматора,выход которогосоединен с вторым входом второгомультиплексора, выход которого подключен к входу дешифратора блока выдачи информации.