Счетчик электрической энергии
Использование: в счетчиках электрической энергий в цепях переменного тока Сущность изобретения счетчик содержит датчики напряжения и тока 1.2, перемможитепь 3. фильтр низких частот 4, преобразователь напряжение - частота 5, делитель частоты 6. ларафазный формирователь импульсов 7. шаговый двигатель 8 и счетный механизм 9 1 ия.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
Кюмитет Российсзсея Федерация по патентам и товарным знакам (21) 5012249/21 (22) 14.08.91 (46) 15.10.93 Бюп Na 37-38 (71) Научно-исследовательский институт приборостроения (72) Матяшев В.В.; Шнейдерман И.Н; Рожнов ЕИ (73) Научно-исследовательский институт приборостроения (54) СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЯ ЭНЕИМИ пю) RU (III 2ДЫ404 С1 (51) (67) Иакньзоваине: в счетчиках электрической энергий в цепях переменного тока Сущность изобретеаа счетчик содержит датчики напряжения и тока 1, 2, врееюэтеть 3, фильтр низких частот
4, реобразоватеь напряжение — частота 5, деятель частоты В, парафазный формирователь импульсов 7, шаговый двигатель 8 и счетный механизм 9. 1 ия
2001404
Изобретение относится к электротехнике. е именно к электронным счетчикам электрической энергии в цепях переменного тока.
Известен счетчик энергии, содержащий датчики напряжения и тока сети, широтноимпульсный модулятор, управляющий работой ключа, включенного между датчиком тока и двумя входами операционного усилителя, работающего в режиме преобразователя информауи о потребляемой мощности в частоту, а„также делитель частоты, шаговый двигатель и счетный механизм.
Схема этого счетчика не до конца реализует предельно возможный диапазон измерений, который ограничивается отсутствием согласования длительности формируемых делителем частоты импульсов со значением, необходимым для максимальной частоты вращения шагового двигателя, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является счетчик, электронная часть которого описана в 2. Он содержит датчики напряжения и тока и соединенные последовательно перемножитель, фильтр нижних частот, преобразователь напряжение-частота с выходом для подключения делителя частоты и шагового делителя, управляющего счетным механизмом.
Целью изобретения является расширение диапазона измерений счетчика электрической энергии и повышения его надежности, Цель достигается тем, что в счетчик энергии, содержащий датчики напряжения и тока, а также соединенные последовательно перемножитель, фильтр нижних частот, преобразователь напряжение-частота, делитель частоты, шаговый двигатель и счетный механизм, дополнительно введен парафазный формирователь импульсов, длительность которых согласована с импульсной характеристикой шагового двигателя, при этом вход формирователя импульсов соединен с выходом делителя частоты, а выходы — с обмоткой шагового двигателя, В результате проведенного поиска устройств, подобных заявляемому, не обнаружено, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "Новизна".
Анализ схемы счетчика электрической энергии в укаэанном включении выявляет наличие в нем принципиально новых свойств. что подтверждает его соответствие критерию "Существенное отличие".
На чертеже представлена функциональная схема счетчика электрической энергии.
Счетчик электрической энергии содер- жит датчики напряжения 1 и тока 2 и последовательно соединенные перемножитель 3, фильтр нижних частот 4, преобразователь напряжение-частота 5, делитель частоты 6, парафазный формирователь коротких импульсов 7, шаговый делитель 8 и счетный механизм 9.
Счетчик энергии работает следующим образом.
Напряжения с датчиков 1 и 2, несущие информацию о напряжении и токе в сети, поступают на сигнальные входы перемножителя 3, Постоянная составляющая выходного напряжения перемножит ..я 3, выделенная фильтром нижних часгог 4 и несущая в себе информацию об активной энергии, поступает на вход преобразователя напряжение-частота 5, выходные импульсы которого поступают на вход делителя частоты 6. согласующего диапазон формируемых им частот с диапазоном рабочих частот шагового двигателя 8. Импульсы напряжения, представляющие по формуле
"меандр" (скважность Q=2), с делителя частоты 6 поступают на вход формирователя коротких импульсов 7, к парафазным выходам которого подключена обмотка шагового делителя 87.
Длительность z выходных импульсов формирователя 7 для достижения поставленной цели должна быть согласована с импульсной характеристикой шагового двигателя 8 и выбирается из условий: — минимальный предел значения длительности импульсов должен обеспеЧивать стабильное срабатывание шагового двигателя; — максимальный предел значения длительности импульсов формирователя не должен превышать величину, при которой магнитопровод шагового двигателя входит в "насыщение" и не снижается требуемый диапазон измерений.
Оптимальный выбор значения длительности импульсов т позволяет увеличить максимальную частоту срабатывания шагового двигателя, что в конечном итоге расширяет диапазон измерений счетчика в сторону больших значений измеряемой энергии, считываемой со счетного механизма 9.
Одновременно с расширением предела измерений, введение в счетчик энергии нового элемента в виде парафазного формирователя импульсов. длительность которых согласована с импульсной характеристикой
2001404 6 шагового двигателя, позволяет повысить надежность и экономичность счетчика, что в связи с простотой его иэготовлемия и низкой стоимостью делает его предпочтитель- . ным для массового выпуска. 5 перемножителя, отличающийся тем, что в него дополнительно введен парафвзный
10 формирователь импульсов, длительность которых согласована с импульсной характеристикой упомянутого шагового двигателя, при атом вход формирователя импущьсов соедимен с выходом делителя
15 частоты, а выходы - с обмоткой шагового двигателя.
Составитель В.Трхбченко
Редактор А.Старостина ТехредМ.Моргентал Корректор СПатрушевв
Тираж Подписное
НПО"Поиск Роспатента
113035. Москва, Ж-35, Рвушская маб., 4/5
Заказ 3127
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 формула изобретения счетчик электРическОЙ энеРГии, содержащий датчик напряжения и тока и соединенные последовательно перемножитель, фильтр нижних частот, преобразователь напряжение - частота. делитель частоты, а также шаговый двигатель и счетный меха-, низм, при этом выходы датчиков мапряжения и тока подсоединены к входам (56) 1. Патент Швейцарии O 472677 кл. G 01 R 21/06, 1989.
2. Справочное руководство. 750 практических электронных схем. Перевод с внглийкого. M.: Мир., с. 51, 1986.
