Преобразователь мощности

Преобразователь мощности относится к измерительной технике и может быть использован в счетчиках электрической энергии.

Преобразователь мощности, содержит преобразователи напряжения и тока сети, преобразователь мощности в код, сумматор, содержащий первый и второй входы, и преобразователь кода в импульсные сигналы, вход которого подключен к выходу сумматора, а выходы являются выходами устройства. Второй вход сумматора подключен к выходу преобразователя мощности в код, соответствующие входы которого соединены с выходами преобразователя напряжения сети, подключенного к шинам фазы и нейтрали сети, и с соответствующими выходами преобразователя тока сети, включенного последовательно в шину фазы сети. Устройство отличается тем, что в него дополнительно введены арифметическое устройство, логическое устройство, содержащее управляющий вход, приемный и передающий регистры, ячейка памяти эталона и ячейка памяти корректирующего коэффициента, вход которой подключен к одному выходу арифметического устройства, соответствующие входы которого подключены к выходу ячейки памяти корректирующего коэффициента, к выходу ячейки памяти эталона, к выходу логического устройства, к выходу приемного регистра, а другой выход арифметического устройства подключен к входу передающего регистра, выход которого подключен ко второму входу сумматора, первый вход которого подключен к входу приемного регистра.

Предлагаемое решение позволяет повысить производительность труда при регулировке преобразователя мощности и снизить затраты на автоматизацию регулировки путем автоматической групповой регулировки преобразователей мощности на типовом оборудовании.

Полезная модель относится к устройствам измерительной техники и может быть использована в счетчиках электрической энергии.

Известны преобразователи мощности, содержащие преобразователи напряжения и тока сети в измерительные сигналы преобразователь мощности в код, включающий в себя умножитель и два дельта-сигма АЦП, входы которых подключены к выходам преобразователей напряжения и тока сети и преобразователь кода в импульсные сигналы, подключенный к выходу преобразователя мощности в код ("Analog Devices" Datasheet ADE7757, Web Site: http://www.analog.com/energymeter). "Cirrus Logic" Datasheet CS5460A, Web Site: http://www. cirrus.com).

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по совокупности признаков является преобразователь мощности, содержащий преобразователь напряжения сети, преобразователь тока сети, преобразователь мощности в код, сумматор, содержащий первый и второй входы и преобразователь кода в импульсные сигналы, вход которого подключен к выходу сумматора, при этом второй вход сумматора подключен к выходу преобразователя мощности в код, соответствующие входы которого соединены с выходом преобразователя напряжения сети, подключенного к шинам фазы и нейтрали сети, и с выходами преобразователя тока сети, включенного последовательно в шину фазы сети. "EasyMeter" Datasheet SPM3, Web Site: http://www. easymeter.com.

Недостатком известного устройства является необходимость индивидуальной ручной регулировки каждого преобразователя мощности с помощью переменных резисторов или набора двоично взвешенных постоянных резисторов, включаемых в схему преобразователя напряжения сети. Это снижает производительность труда при выполнении регулировочной операции. Автоматизация процесса регулировки известных преобразователей мощности приводит к необходимости использования специального оборудования, что повышает стоимость регулировки, при этом производительность повышается в единицы раз, так как каждый преобразователь мощности регулируется индивидуально.

Задачей изобретения является повышение производительности и снижение стоимости регулировки преобразователей мощности путем одновременного

автоматического саморегулирования нескольких преобразователей мощности на стандартном регулировочном оборудовании.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в преобразователь мощности, содержащий преобразователь напряжения сети, преобразователь тока сети, преобразователь мощности в код, сумматор, содержащий первый и второй входы и преобразователь кода в импульсные сигналы, вход которого подключен к выходу сумматора, а выходы преобразователя кода в импульсные сигналы являются выходами устройства, при этом второй вход сумматора подключен к выходу преобразователя мощности в код, соответствующие входы которого соединены с выходам преобразователя напряжения сети, подключенного к шинам фазы и нейтрали сети, и с выходам преобразователя тока сети, включенного последовательно в шину фазы сети, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ в устройство дополнительно введены арифметическое устройство, логическое устройство, содержащее управляющий вход, приемный и передающий регистры, ячейка памяти эталона и ячейка памяти корректирующего коэффициента, вход которой подключен к одному выходу арифметического устройства, соответствующие входы которого подключены к выходам ячейки памяти корректирующего коэффициента, к выходу ячейки памяти эталона, к выходу логического устройства, к выходу приемного регистра, а другой выход арифметического устройства подключен к входу передающего регистра, выход которого подключен ко второму входу сумматора, первый вход которого подключен к входу приемного регистра.

Повышение производительности и снижение стоимости регулировки достигается тем, что введение дополнительных элементов, подключенных к входам сумматора, позволяет путем установки соответствующего сигнала на дополнительно введенном управляющем входе нескольких преобразователей мощности перевести их одновременно в режим автоматического вычисления корректирующего коэффициента на основе эталонного значения мощности, записанного при изготовлении устройства в ячейку памяти эталона и эталонных значений тока и напряжения, устанавливаемых на входах преобразователей напряжения и тока нескольких преобразователей мощности при их регулировке на стандартном оборудовании. При этом корректирующие коэффициенты индивидуальные для каждого преобразователя мощности записываются одновременно в ячейку памяти корректирующего коэффициента в каждом преобразователе мощности и используются при работе преобразователя

мощности для получения поправки, которая при суммировании с кодом на выходе преобразователя мощности в код обеспечивает на выходе сумматора отрегулированное значение кода мощности.

Сущность изобретения поясняется схемой устройства, приведенной на фигуре. Устройство содержит преобразователь напряжения сети 1, преобразователь тока сети 2, преобразователь мощности в код 3, сумматор 4, преобразователь кода в импульсные сигналы 5, вход которого подключен к выходу сумматора 4, а выходы преобразователя кода в импульсные сигналы 5 являются выходами устройства, при этом второй вход сумматора 4 подключен к выходу преобразователя мощности в код 3, соответствующие входы которого соединены с выходами преобразователя напряжения сети 1, подключенного к шинам фазы 6 и нейтрали сети 7, и с выходами преобразователя тока сети 2, включенного последовательно в шину фазы сети 6. Устройство дополнительно содержит арифметическое устройство 8, логическое устройство 9, содержащее управляющий вход 10, приемный регистр 11 и передающий регистр 12, ячейку памяти эталона 13 и ячейку памяти корректирующего коэффициента 14, вход которой подключен к одному выходу арифметического устройства 8, соответствующие входы которого подключены к выходам ячейки памяти корректирующего коэффициента 14, к выходу ячейки памяти эталона 13, к выходу логического устройства 9, к выходу приемного регистра 11, а другой выход арифметического устройства 8 подключен к входу передающего регистра 12, выход которого подключен ко второму входу сумматора 4, первый вход которого подключен к входу приемного регистра 11.

Устройство работает следующим образом. Напряжение сети преобразуется с помощью преобразователя напряжения сети 1 в измерительное напряжение, которое поступает на соответствующие входы преобразователя мощности в код 3. Ток сети с помощью преобразователя тока сети 2 преобразуется в другое измерительное напряжение, которое поступает на другие входы преобразователя мощности в код. Преобразователь мощности в код 3 формирует на выходе значение кода мощности, который в последовательном формате поступает на вход сумматора 4 и на вход приемного регистра 11. Управляющий вход 10 может иметь два логических уровня высокий и низкий. Арифметическое устройство 8 под управлением логического устройства 9 умножает код, поступающий с приемного регистра 11 на корректирующий коэффициент, код которого поступает на вход арифметического устройства 8 из ячейки памяти корректирующего коэффициента

14. На выходе арифметического устройства 8 формируется код поправки, который через передающий регистр 12 поступает на второй вход сумматора 4. Код, полученный суммированием кода с выхода преобразователя мощности в код 3 и кода поправки, поступает с выхода сумматора 4 на вход преобразователя кода в импульсные сигналы 5. Преобразователь кода в импульсные сигналы 5 формирует выходные импульсные сигналы, частота которых пропорциональна мощности. Импульсные сигналы служат для управления накопительным счетным механизмом и испытательным выходом счетчика электрической энергии. При изготовлении устройства в ячейку памяти эталона 13 записан код, соответствующий эталонным значениям тока и напряжения на входах преобразователя напряжения 1 и преобразователя тока 2. При этом в ячейку памяти корректирующего коэффициента 14 записано нулевое значение кода. В этом случае при работе устройства код на выходе сумматора 4 равен коду на выходе преобразователя мощности в код 3. Из-за разброса коэффициентов деления преобразователей напряжения сети 1, преобразования тока сети 2 и преобразователя мощности в код 3 коды мощности, получаемые на выходе сумматора 4 будут отличаться от истинных значений кода. Для приведения измеренного значения кода к истинному значению используют процедуру регулировки. В предлагаемом устройстве регулировка производится самим преобразователем мощности следующим образом. Устанавливают высокий уровень на управляющем входе 10 и устанавливают на входах преобразователя напряжения сети 1 и преобразователя тока сети 2 соответственно эталонные значения напряжения и тока. После этого устанавливают низкий уровень на управляющем входе 10, при этом логическое устройство 9 переводит арифметическое устройство 8 в режим получения отношения кода эталонной мощности, поступающего из ячейки памяти эталона 13, к коду, поступающему с выхода приемного регистра 11. Арифметическое устройство 8 из полученного отношения кодов вычитает единицу. Результат вычитания является корректирующим коэффициентом, который поступает в ячейку памяти корректирующего коэффициента 14 и записывается в ней вместо нулевого значения кода. После записи корректирующего коэффициента на управляющем входе 10 фиксируется низкий уровень, при этом код, циклически поступающий с выхода преобразователя мощности 3, умножается арифметическим устройством 8 на корректирующий коэффициент, поступающий из ячейки памяти корректирующего коэффициента 14, и на выходе арифметического устройства 8

формируется код поправки. Код поправки через передающий регистр 12 поступает на вход сумматора 4. Значение кода на выходе преобразователя мощности в код 3 при эталонных значениях тока и напряжения устанавливают меньше, чем значение эталонного кода в ячейке памяти эталона 13, выбором соответствующего коэффициента деления преобразователя напряжения сети 1. При суммировании кода с выхода преобразователя мощности в код 3 и кода поправки с выхода передающего регистра 12 с выхода сумматора 4 отрегулированное значение кода мощности поступает на вход преобразователя кода в импульсные сигналы.

Таким образом, регулировка преобразователя мощности происходит автоматически в процессе работы преобразователя мощности. Корректирующий коэффициент, необходимый для регулировки формируется автоматически, индивидуально для каждого преобразователя мощности и одновременно в нескольких преобразователях мощности путем одновременной подачи управляющего сигнала на управляющий вход 10 и эталонных значений токов и напряжений на соответствующие преобразователи 1 и 2.

Используемые в предлагаемой полезной модели дополнительные арифметическое устройство, логическое устройство, приемный и передающий регистры и ячейки памяти могут быть реализованы с помощью узлов микроконтроллера, например, PIC12F519, производимого фирмой Microchip. В качестве преобразователя мощности в код может быть использована микросхема SPM3F, производимая фирмой EasyMeter, и содержащая сумматор и преобразователь кода в импульсные сигналы.

Использование предлагаемого преобразователя мощности в счетчиках электрической энергии позволяет без дополнительных затрат на автоматизацию процесса регулировки произвести регулировку до 100 счетчиков (в зависимости от типа стендового оборудования) за время не более 10 секунд, что почти в 500 раз производительнее ручной регулировки.

Преобразователь мощности, содержащий преобразователь напряжения сети, преобразователь тока сети, преобразователь мощности в код, сумматор, содержащий первый и второй входы и преобразователь кода в импульсные сигналы, вход которого подключен к выходу сумматора, а выходы преобразователя кода в импульсные сигналы являются выходами устройства, при этом второй вход сумматора подключен к выходу преобразователя мощности в код, соответствующие входы которого соединены с выходам преобразователя напряжения сети, подключенного к шинам фазы и нейтрали сети, и с выходам преобразователя тока сети, включенного последовательно в шину фазы сети, отличающийся тем, что в устройство дополнительно введены арифметическое устройство, логическое устройство, содержащее управляющий вход, приемный и передающий регистры, ячейка памяти эталона и ячейка памяти корректирующего коэффициента, вход которой подключен к одному выходу арифметического устройства, соответствующие входы которого подключены к выходам ячейки памяти корректирующего коэффициента, к выходу ячейки памяти эталона, к выходу логического устройства, к выходу приемного регистра, а другой выход арифметического устройства подключен к входу передающего регистра, выход которого подключен ко второму входу сумматора, первый вход которого подключен к входу приемного регистра.