RU2552541C1 - Device for verification of electricity metering by induction electricity meters - Google Patents

Device for verification of electricity metering by induction electricity meters Download PDF

Info

Publication number
RU2552541C1
RU2552541C1 RU2014121187/28A RU2014121187A RU2552541C1 RU 2552541 C1 RU2552541 C1 RU 2552541C1 RU 2014121187/28 A RU2014121187/28 A RU 2014121187/28A RU 2014121187 A RU2014121187 A RU 2014121187A RU 2552541 C1 RU2552541 C1 RU 2552541C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
electrolytic capacitor
electricity
load
pulse
Prior art date
Application number
RU2014121187/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Фёдорович Меньших
Original Assignee
Олег Фёдорович Меньших
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Фёдорович Меньших filed Critical Олег Фёдорович Меньших
Priority to RU2014121187/28A priority Critical patent/RU2552541C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2552541C1 publication Critical patent/RU2552541C1/en

Links

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: device for verification of electricity metering by induction electricity meters consists of in-series assembly of pulse power diode and electrolytic capacitor with active loaded permitting operation at direct current connected in parallel to the capacitor, at that the assembly is placed downstream the verified electric meter. Capacitance value C of the electrolytic capacitor is calculated as per the formula C≈T/2η(1+η)R, where T is alternating current cycle in the mains provided that ratio of charge time η to discharge time of the electrolytic capacitor is many times less than one, for example of about 0.01, where R is active resistance of the load connected in parallel to the electrolytic capacitor and the pulse power diode should be rated for pulse current of IPULSE≈2IR/η, where IR is rated current in the load with resistance R.
EFFECT: simplified design of the device for verification of electricity metering by induction electricity meters in comparison with the known devices intended for the same purpose at operation with active loads permitting operation at direct current.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для проверки правильной работы электросчетчиков индукционного типа с вращающимися дисками при включенной в сеть после электросчетчика несимметричной для положительного и отрицательного полупериодов сетевого напряжения комплексной нагрузки.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to verify the correct operation of induction-type electric meters with rotating disks when the load is asymmetric for positive and negative half-periods of the mains voltage of the complex load.

Известно, что индукционные электросчетчики содержат в своем составе перемножитель мгновенного значения протекающего через его низкоомную токовую обмотку тока нагрузки на действующее в высокоомной обмотке мгновенное значение напряжения сети, что реализуется действием соответствующих магнитных полей на вращающийся металлический диск, и при этом вращательный момент, прикладываемый к диску, пропорционален мгновенному значению произведений этих магнитных полей, то есть произведению мгновенных значений тока на напряжение в указанных обмотках при гармоническом законе изменения величин тока и напряжения с частотой сети (50 Гц), а подсчет электроэнергии определяется числом вращений диска, что эквивалентно операции интегрирования указанных мгновенных значений произведений во времени.It is known that induction electric meters contain a multiplier of the instantaneous value of the load current flowing through its low-resistance current winding to the instantaneous network voltage acting in the high-resistance winding, which is realized by the action of the corresponding magnetic fields on the rotating metal disk, and at the same time the rotational moment applied to the disk is proportional to the instantaneous value of the products of these magnetic fields, that is, the product of the instantaneous current values by the voltage in the indicated coils under harmonic law of change of current and voltage with the mains frequency (50 Hz) and the power determined by counting the number of rotations of the disk, which is equivalent to the operation of integration of said instantaneous values of the products over time.

Также известно, что при подключении к сети чисто емкостной нагрузки (конденсатора без потерь), диск электросчетчика остается в неподвижном состоянии, хотя в цепи протекает электрический ток, величина которого iC(t) определяется номиналом емкости С включенного конденсатора по формуле iC(t)=jωCUОsinωt, где UО - амплитудное значение напряжения сети, ω - круговая частота сетевого напряжения, j - мнимая единица, указывающая на то, что фазы мгновенных значений тока в конденсаторе и напряжения на его обкладках отличаются на постоянную во времени разность Δφ=π/2. При этом в проводниках сети и, следовательно, через электросчетчик циркулирует электрическая энергия с двойной частотой 2F=ω/π, а вращательный момент, приложенный к диску счетчика, испытывает переменнозначные осцилляции с этой двойной частотой с результирующим вращательным моментом, равным нулю, и диск электросчетчика не вращается.It is also known that when a purely capacitive load (lossless capacitor) is connected to the network, the meter’s disk remains stationary, although an electric current flows in the circuit, the value of which i C (t) is determined by the value of the capacitance C of the switched capacitor according to the formula i C (t ) = jωCU O sinωt, where U O - peak value of the mains voltage, ω - angular frequency of the mains voltage, j - imaginary unit, indicating that the phase of the instantaneous values of the current in the capacitor and the voltage across its plates differ by a constant time Miscellaneous be Δφ = π / 2. In this case, electric energy with a double frequency 2F = ω / π circulates through the network conductors and, therefore, through the electric meter, and the rotational moment applied to the counter disk experiences variable-value oscillations with this double frequency with the resulting rotational moment equal to zero, and the electric meter disk not spinning.

Это означает, что индукционный электросчетчик правильно учитывает электроэнергию при включении активной нагрузки, при которой фазы изменения тока и напряжения не различаются во времени.This means that the induction meter correctly takes into account electricity when an active load is turned on, at which the phases of the current and voltage do not differ in time.

Наконец известно, что работа индукционного электросчетчика с вращающимся диском предполагает работу на переменном токе, поэтому при использовании выпрямительных элементов (силовых диодов) нарушает его правильную работу, хотя при этом пульсирующий ток нагрузки (от какой-либо одной полуволны переменного тока) в ряде случаев непригоден для нормальной работы некоторых типов нагрузок, например, телевизоров, компьютеров, СВЧ-печей, стиральных машин с асинхронными двигателями. Но такие активные нагрузки, как электропечи (электроплитки), осветительные приборы, водонагреватели, радиаторы отопления, вентиляторы и пылесосы с коллекторными двигателями и другое оборудование могут одинаково хорошо работать как на переменном, так и на пульсирующем и постоянном токе.Finally, it is known that the operation of an induction electric meter with a rotating disk involves working on alternating current, therefore, when using rectifier elements (power diodes), it disrupts its correct operation, although the pulsating load current (from any one half-wave of alternating current) is unsuitable in some cases for the normal operation of certain types of loads, for example, televisions, computers, microwave ovens, washing machines with induction motors. But such active loads as electric furnaces (electric stoves), lighting devices, water heaters, heating radiators, fans and vacuum cleaners with collector motors and other equipment can work equally well both on alternating, and on pulsating and direct current.

Это обстоятельство позволяет создавать устройства, нарушающие правильный учет электроэнергии индукционными электросчетчиками [1-5], и одно из такого рода устройств рассматривается в заявляемом техническом решении, аналогов которому заявитель не установил. Использование такого устройства позволит разработчикам индукционных электросчетчиков проводить проверку правильности учета электроэнергии при модернизации устройства таких электросчетчиков.This circumstance makes it possible to create devices that violate the correct metering of electricity by induction electric meters [1-5], and one of such devices is considered in the claimed technical solution, the analogues of which the applicant has not installed. The use of such a device will allow developers of induction electric meters to verify the correctness of electricity metering when upgrading the device of such electric meters.

Целью изобретения является упрощение устройства проверки правильного учета электроэнергии индукционными электросчетчиками по сравнению с известными устройствами того же назначения при работе на активные нагрузки, допускающие работу на постоянном токе.The aim of the invention is to simplify the device for checking the correct metering of electricity by induction electric meters in comparison with known devices of the same purpose when working on active loads that allow working on direct current.

Указанная цель достигается в заявляемом устройстве для проверки правильности учета электроэнергии индукционными электросчетчиками, состоящими из последовательно соединенных после поверяемого электросчетчика силового импульсного диода и электролитического конденсатора, к которому параллельно подключена активная нагрузка, допускающая работу на постоянном токе, причем величина емкости С электролитического конденсатора находится по формуле С≈Т/2η(1+η)R, где Т - период переменного тока сети, при условии, что отношение η времени заряда к времени разряда электролитического конденсатора во много раз меньше единицы, например, порядка 0,01, где R - активное сопротивление нагрузки, подключенной параллельно к электролитическому конденсатору, а силовой импульсный диод должен быть рассчитан на импульсный ток IИМП≈2IH/η, где IH - номинальный ток в нагрузке R.This goal is achieved in the inventive device for checking the correct metering of electric energy by induction electric meters, consisting of a power pulse diode and an electrolytic capacitor connected in series after the verified electric meter, to which an active load is allowed to be connected in parallel, and the value of the capacitance C of the electrolytic capacitor is found by the formula С≈Т / 2η (1 + η) R, where Т is the period of the alternating current of the network, provided that the ratio η of the charge time to the discharge time of the electrolytic capacitor is many times less than unity, for example, of the order of 0.01, where R is the active resistance of the load connected in parallel to the electrolytic capacitor, and the power pulse diode must be designed for a pulse current I IMP ≈2I H / η, where I H is the rated current in the load R.

Достижение цели изобретения в заявляемом техническом решении объясняется накоплением на электролитическом конденсаторе заряда, при котором напряжение на конденсаторе весьма мало изменяется во времени и практически равно амплитудному значению напряжения сети UMAX=(2)1/2UО, где UО - действующее значение напряжения сети (например, 220 В), и при этом подзаряд конденсатора импульсным током весьма большой величины по сравнению с номинальным током IH нагрузки происходит за весьма короткий промежуток времени по сравнению с четвертью периода переменного тока, равной 5 мс при частоте сети 50 Гц. Это существенно нарушает правильный учет электроэнергии.Achieving the objective of the invention in the claimed technical solution is explained by the accumulation of charge on the electrolytic capacitor, at which the voltage on the capacitor varies very little in time and is almost equal to the amplitude value of the mains voltage U MAX = (2) 1/2 U О , where U О is the effective voltage value network (for example, 220 V), and at the same time, the capacitor is recharged with a pulsed current of a very large magnitude compared to the rated load current I H in a very short period of time compared to a quarter of the alternating current equal to 5 ms at a network frequency of 50 Hz. This significantly violates the correct metering of electricity.

Кроме того, возникновение при подзаряде конденсатора весьма большого импульсного тока одновременно заметно снижает напряжение, действующее в катушке напряжения электросчетчика, из-за потерь на вводе от ВЛ-0,4 кВ, что также искажает правильный учет электроэнергии.In addition, the occurrence of a very large pulse current during charging of the capacitor significantly reduces the voltage acting in the voltage coil of the meter due to input losses from the 0.4 kV overhead line, which also distorts the correct metering of electricity.

Схема устройства показана на рис. 1 и включает:The device diagram is shown in Fig. 1 and includes:

1 - однофазный электросчетчик индукционного типа, связанный с вводом сети,1 - single-phase induction type electric meter associated with the input of the network,

2 - силовой импульсный диод, например лавинный,2 - power pulse diode, for example avalanche,

3 - электролитический конденсатор с емкостью С,3 - electrolytic capacitor with a capacity of C,

4 - активная нагрузка с сопротивлением R, допускающая работу на постоянном токе.4 - active load with resistance R, which allows direct current operation.

При вариации величины активной нагрузки R, когда к сети подключаются разные электроприборы с достаточно большим разбросом по потребляемой мощности, следует соответственно подбирать и разные по величине емкости С электролитических конденсаторов и снабжать такие приборы подобранными по импульсному току силовыми диодами, что повышает общую сложность оборудования. Поэтому целесообразно задать предельную наибольшую возможную мощность РMAX электроприборов, для которой подобрать общие элементы схемы - силовой импульсный диод и электролитический конденсатор.When the value of the active load R is varied, when different electrical appliances with a sufficiently wide spread in power consumption are connected to the network, electrolytic capacitors of different capacitance C should be selected accordingly and equip such devices with pulse diodes selected by the pulse current, which increases the overall complexity of the equipment. Therefore, it is advisable to set the maximum maximum possible power P MAX of electrical appliances for which to select the general elements of the circuit - a power pulse diode and an electrolytic capacitor.

Рассмотрим работу заявляемого устройства.Consider the operation of the claimed device.

Как нетрудно понять, при постоянной времени τ цепи разряда конденсатора С на нагрузку сопротивлением R, где τ=RС, существенно большей периода Т переменного тока, то есть при τ=RС>>T=2π/ω, электролитический конденсатор 3 будет заряжен до амплитудного напряжения UMAX=(2)1/2UO, и в процессе работы на нагрузку будет во времени изменяться незначительно, например, на величину ΔU за промежуток времени разряда ΔТРАЗР=Т-ΔТЗАР, где ΔТЗАР - интервал времени заряда конденсатора для каждого из периодов переменного напряжения, причем ΔТРАЗР>>ΔТЗАР, например, примем отношение ΔТЗАР/ΔТРАЗР=η<<1.It is easy to understand that at a constant time τ of the discharge circuit of the capacitor C to the load with the resistance R, where τ = RС, significantly greater than the period T of the alternating current, that is, at τ = RС >> T = 2π / ω, the electrolytic capacitor 3 will be charged to the amplitude voltage U MAX = (2) 1/2 U O , and during operation, the load will vary slightly over time, for example, by ΔU for the discharge time ΔT SIZE = T-ΔT ZAR , where ΔT ZAR is the capacitor charge time interval for each of the periods of alternating voltage, and ΔT SIZE >> ΔT ZAR , for example , we take the ratio ΔТ ZAR / ΔТ SIZE = η << 1.

Пусть силовой импульсный диод 2 включен так, что пропускает ток только в нечетные полупериоды переменного напряжения. Тогда ясно, что в моменты времени t=(Т/4)+nТ, где n=0, 1, 2, … - целые числа, напряжение на электролитическом конденсаторе 3 достигает максимума UMAX, равного амплитуде переменного напряжения (за вычетом падения напряжения на p-n-переходе силового импульсного диода, порядка 0,6 В) UMAX=(2)1/2UO=1,41UO, где UO - действующее напряжение сети (220 В). Это напряжение достигается подзарядом конденсатора за время ΔТЗАР импульсом тока из сети. За время ΔТРАЗР=Т/(1+η) за счет протекающего в активной нагрузке 4 с сопротивлением R напряжение незначительно снижается на величину ΔU по экспоненциальному закону u(t)=1,41UOехр(-t/τ), где для каждого периода переменного напряжения время t изменяется в пределах T/4≤t≤T. С учетом того, что 3Т/4<<τ, можно считать процесс изменения напряжения в период разряда конденсатора квазилинейным, что означает, что ΔU=1,41UO[1-ехр(-3Т/4τ)]. При этом среднее значение напряжения, действующего в нагрузке, равно U=1,41UO-ΔU/2=1,41UO[1-Т/2(1+η)RС] при условии, что Т/2(1+η)RC=γ<<1.Let the power pulse diode 2 is turned on so that it transmits current only in odd half-periods of alternating voltage. Then it is clear that at times t = (T / 4) + nT, where n = 0, 1, 2, ... are integers, the voltage across the electrolytic capacitor 3 reaches a maximum U MAX equal to the amplitude of the alternating voltage (minus the voltage drop at the pn junction of a power pulse diode, of the order of 0.6 V) U MAX = (2) 1/2 U O = 1.41U O , where U O is the effective mains voltage (220 V). This voltage is achieved by charging the capacitor for a time ΔТ ZAR with a current pulse from the network. During the time ΔТ EXIT = T / (1 + η) due to the resistance R flowing in the active load 4 with the resistance R, the voltage slightly decreases by the exponential law ΔU u (t) = 1.41U O exp (-t / τ), where for of each period of the alternating voltage, the time t varies within T / 4≤t≤T. Taking into account the fact that 3T / 4 << τ, we can consider the process of voltage change during the discharge period of the capacitor to be quasilinear, which means that ΔU = 1.41U O [1-exp (-3T / 4τ)]. In this case, the average value of the voltage acting in the load is U CP = 1.41U O -ΔU / 2 = 1.41U O [1-T / 2 (1 + η) RС], provided that T / 2 (1+ η) RC = γ << 1.

Пусть γ=0,01. Тогда величина емкости электролитического конденсатора находится по формуле: C=Т/2γ(1+η)R. При Т=20 мс, γ=η=0,01 получим С=0,99/R≈1/R (здесь емкость выражается в Фарадах, нагрузка в Омах). Среднее значение напряжения равно UСР=1,41UO(1-γ)=1,396UO и ΔU=2UO(1,41-1.396)=0,028UO=6,16 В. Таким образом, можно считать, что активная нагрузка работает на чисто постоянном токе и при среднем напряжении UСР=307,12 В (без учета малого падения напряжения на p-n-переходе силового импульсного диода).Let γ = 0.01. Then the capacitance value of the electrolytic capacitor is found by the formula: C = T / 2γ (1 + η) R. At T = 20 ms, γ = η = 0.01, we get C = 0.99 / R≈1 / R (here the capacity is expressed in Farads, the load in Ohms). The average voltage value is U CP = 1.41U O (1-γ) = 1.396U O and ΔU = 2U O (1.41-1.396) = 0.028U O = 6.16 V. Thus, we can assume that the active the load operates on a purely direct current and at an average voltage U CP = 307.12 V (without taking into account the small voltage drop at the pn junction of the power pulse diode).

Заряд конденсатора начинается в каждом периоде переменного напряжения в момент времени, когда напряжение на конденсаторе доходит до минимального значения 1,41UO-ΔU=304,04 В, и за время ΔТЗАР=ηТ/(1+η) возрастает до максимального значения UMAX==1,41UO=310,2 В. Энергия подзаряда W3АР электролитического конденсатора вычисляется по формуле W З А Р = C { 2 U O 2 [ 1,41 U O Δ U ) ] 2 } / 2 = C [ 1,41 U O Δ U Δ U 2 / 2 ] 1,41 C U O Δ U

Figure 00000001
, The capacitor charge begins in each period of the alternating voltage at the time when the voltage across the capacitor reaches the minimum value of 1.41U O -ΔU = 304.04 V, and during the time ΔТ ZAR = ηТ / (1 + η) increases to the maximum value of U MAX == 1.41U O = 310.2 V. The energy of the recharge W 3AP electrolytic capacitor is calculated by the formula W 3 BUT R = C { 2 U O 2 - [ 1.41 U O - Δ U ) ] 2 } / 2 = C [ 1.41 U O Δ U - Δ U 2 / 2 ] 1.41 C U O Δ U
Figure 00000001
,

так как ΔU<<2,82 UO по исходному условию.since ΔU << 2.82 U O by the initial condition.

Согласно закону сохранения и превращения энергии энергия подзаряда WЗАР за промежуток времени ΔТЗАР=ηТ/(1+η) равна энергии разряда WРАЗР конденсатора 3 за промежуток времени ΔТРАЗР=Т/(1+η) и равна средней мощности в нагрузке Р С Р = I H 2 R

Figure 00000002
, где IH=UСР/R - среднее значение тока в нагрузке, умноженной на интервал времени ΔТРАЗР=Т/(1+η), то есть имеем W Р А З Р = U С Р 2 T / ( 1 + η ) R = 2 U O 2 ( 1 γ ) 2 T / ( 1 + η ) R
Figure 00000003
. При условии γ=η=0,01, Т=0,02 сек и UO=220 В имеем WРАЗР=1878,7/R Джоулей. Следовательно, из равенства WЗАР=WРАЗР получаем соотношение 1,41СUOΔU=1878,7/R. При сделанных допущениях находим связь между элементами С и R в виде: С=1878,7/1,41RUOΔU=0,983/R≈1 c/R Ом [Ф].According to the law of conservation and conversion of energy, the energy of the charge W ZAR for the time interval ΔТ ZAR = ηТ / (1 + η) is equal to the discharge energy W Razr capacitor 3 for the time period ΔТ ZAR = T / (1 + η) and is equal to the average power in the load R FROM R = I H 2 R
Figure 00000002
, where I H = U СР / R is the average value of the current in the load multiplied by the time interval ΔТ SIZE = T / (1 + η), that is, we have W R BUT 3 R = U FROM R 2 T / ( one + η ) R = 2 U O 2 ( one - γ ) 2 T / ( one + η ) R
Figure 00000003
. Under the condition γ = η = 0.01, T = 0.02 sec and U O = 220 V, we have W PIT = 1878.7 / R Joules. Therefore, from the equality W ZAR = W PIT, we obtain the ratio 1.41СU O ΔU = 1878.7 / R. Under the assumptions made, we find the relationship between the elements C and R in the form: C = 1878.7 / 1.41RU O ΔU = 0.983 / R≈1 c / R Ohm [Ф].

Среднее значение тока заряда электролитического конденсатора во столько раз больше среднего значения тока разряда (тока нагрузки IH), во сколько раз время заряда меньше времени разряда, то есть IСР ЗАР=IH/η. Форма импульса тока заряда колоколообразная - в начале и конце заряда ток равен нулю, поэтому максимум импульса зарядного тока вдвое выше среднего значения зарядного тока, то есть IИМП≈2IH/η.The average value of the charge current of the electrolytic capacitor is so many times greater than the average value of the discharge current (load current I H ), how many times the charge time is less than the discharge time, that is, I CP ZAR = I H / η. The shape of the charge current pulse is bell-shaped - at the beginning and end of the charge, the current is zero, therefore, the maximum of the charge current pulse is twice the average value of the charging current, that is, I IMP ≈2I H / η.

Рассмотрим пример, в котором заявляемая схема предназначена для электроснабжения ряда активных нагрузок, включаемых раздельно или совместно, рассчитана на наибольшую возможную мощность энергопотребления. Пусть такая мощность РMAX=5 кВт при напряжении UСР=307,12 В. Полный ток такой нагрузки равен IH=5000/307,12=16,28 А. При этом силовой импульсный диод должен быть выбран на возможность импульсного тока длительностью порядка 0,2 мс величиной порядка 3,3 кА с мощностью рассеяния не менее 20 Вт. Сопротивление нагрузки R = U С Р 2 / P М А Х = 18,86 О м

Figure 00000004
и при этом емкость электролитического конденсатора должна быть порядка С≈1/18,86=0,053, Ф=53000 мкФ на рабочее напряжение, не ниже 400-450 В. Отметим, что импульсное протекание столь большого тока через электросчетчик нарушает его правильную работу еще и потому, что при этом токе возникает падение напряжения на подводящих проводниках ввода от ВЛ-0,4 кВ (в максимуме импульсного тока). Кроме того, при импульсной работе токовой обмотки счетчика с одной полярностью тока существенно нарушается процесс перемножения тока на напряжение с участием токов Фуко, возбуждаемых в металлическом диске индукционного электросчетчика, и учет электроэнергии существенно уменьшается.Consider an example in which the claimed circuit is designed to power a number of active loads, included separately or together, designed for the greatest possible power consumption. Let such a power P MAX = 5 kW at a voltage of U CP = 307.12 V. The total current of such a load is I H = 5000 / 307.12 = 16.28 A. In this case, the power pulse diode must be selected for the possibility of a pulse current of duration of the order of 0.2 ms with a magnitude of the order of 3.3 kA with a dissipation power of at least 20 watts. Load resistance R = U FROM R 2 / P M BUT X = 18.86 A. ABOUT m
Figure 00000004
and the capacitance of the electrolytic capacitor should be of the order of C≈1 / 18.86 = 0.053, F = 53000 μF per operating voltage, not lower than 400-450 V. Note that the pulsed flow of such a large current through the electric meter violates its correct operation also because at this current a voltage drop occurs at the input lead-in conductors from the 0.4 kV overhead line (at the maximum of the pulse current). In addition, during pulsed operation of the current winding of the meter with one current polarity, the process of multiplying the current by voltage with the participation of Foucault currents excited in the metal disk of the induction electric meter is significantly disrupted, and the metering of electricity is significantly reduced.

Следует особо отметить, что среднее значение напряжения в нагрузке заметно выше действующего, на которое рассчитаны приборы потребления, и это может представлять опасность при непосредственном подключении нагрузки к электролитическому конденсатору из-за перенапряжения. Поэтому следует либо подключить последовательно с полезной нагрузкой дополнительный гасящий резистор r=R-220/IH, либо использовать между электролитическим конденсатором и полезной нагрузкой широтно-импульсный модулятор (ШИМ), на выходе которого установить сглаживающий конденсатор сравнительно небольшой емкости. Схема ШИМ при этом управляется системой авторегулирования путем сравнения части возникающего на этом дополнительном конденсаторе напряжения с некоторым эталоном с выработкой разностного сигнала управления по схеме статического или астатического регулирования скважности высокочастотных импульсов, заряжающих указанный дополнительный конденсатор с частотой порядка 5…10 кГц. При этом емкость такого конденсатора выбирают в 100…200 раз меньше величины емкости электролитического конденсатора (для рассмотренного примера она может быть выбрана равной 220…470 мкФ на напряжение 400…450 В). Эта емкость должна допускать работу в частотном режиме. Использование схемы ШИМ управления позволяет существенно увеличить кпд системы энергопотребления.It should be specially noted that the average value of the voltage in the load is significantly higher than the effective one for which the consumption devices are designed, and this can be dangerous when the load is directly connected to the electrolytic capacitor due to overvoltage. Therefore, you should either connect an additional quenching resistor r = R-220 / I H in series with the payload, or use a pulse-width modulator (PWM) between the electrolytic capacitor and the payload, at the output of which a smoothing capacitor of relatively small capacity should be installed. In this case, the PWM circuit is controlled by the autoregulation system by comparing a part of the voltage arising from this additional capacitor with a certain standard with the development of a difference control signal according to the static or astatic duty cycle pattern of high-frequency pulses charging the specified additional capacitor with a frequency of the order of 5 ... 10 kHz. In this case, the capacitance of such a capacitor is chosen 100 ... 200 times less than the capacitance of the electrolytic capacitor (for the considered example, it can be chosen equal to 220 ... 470 μF for a voltage of 400 ... 450 V). This capacity should allow operation in the frequency mode. Using a PWM control scheme can significantly increase the efficiency of the energy consumption system.

Заявляемое устройство целесообразно использовать на предприятиях, разрабатывающих приборы учета электроэнергии, в том числе индукционного типа, чтобы исключить возможность хищения электроэнергии при применении пользователями подобного рода схем.The inventive device, it is advisable to use at enterprises developing electricity metering devices, including induction type, to exclude the possibility of theft of electricity when users use this kind of schemes.

ЛитератураLiterature

1. Меньших О.Ф. Устройство для проверки работы однофазных индукционных электросчетчиков, Патент №2474825, опубл. в №4 от 10.02.2013.1. Smaller O.F. A device for checking the operation of single-phase induction electric meters, Patent No. 2474825, publ. in No. 4 of 02/10/2013.

2. Меньших О.Ф. Устройство для проверки чувствительности трехфазных цифровых приборов учета электроэнергии, Патент №2474833, опубл. в №4 от 10.02.2013.2. Smaller O.F. A device for testing the sensitivity of three-phase digital electricity meters, Patent No. 2474833, publ. in No. 4 of 02/10/2013.

3. Меньших О.Ф. Схема контроля чувствительности трехфазных электронных приборов учета электроэнергии, Патент №2474834, опубл. в №4 от 10.02.2013.3. Smaller O.F. The sensitivity control scheme of three-phase electronic electricity meters, Patent No. 2474834, publ. in No. 4 of 02/10/2013.

4. Меньших О.Ф. Устройство для проверки чувствительности индукционных приборов учета электроэнергии к частотной модуляции рабочего тока, Патент №2474826, опубл. в №4 от 10.02.2013.4. Smaller O.F. A device for checking the sensitivity of induction meters of electric energy to frequency modulation of the operating current, Patent No. 2474826, publ. in No. 4 of 02/10/2013.

5. Меньших О.Ф. Устройство для проверки индукционных электросчетчиков, Патент №2498323, опубл. в №31 от 10.11.2013.5. Smaller O.F. A device for checking induction electric meters, Patent No. 2498323, publ. No. 31 of 11/10/2013.

Claims (1)

Устройство для проверки правильности учета электроэнергии индукционными электросчетчиками, состоящее из последовательно соединенных после поверяемого электросчетчика силового импульсного диода и электролитического конденсатора, к которому параллельно подключена активная нагрузка, допускающая работу на постоянном токе, причем величина емкости С электролитического конденсатора находится по формуле С≈T/2η(1+η)R, где Т - период переменного тока сети, при условии, что отношение η времени заряда к времени разряда электролитического конденсатора во много раз меньше единицы, например, порядка 0,01, где R - активное сопротивление нагрузки, подключенной параллельно к электролитическому конденсатору, а силовой импульсный диод должен быть рассчитан на импульсный ток IИМП≈2IH/η, где IH - номинальный ток в нагрузке с сопротивлением R. A device for checking the correctness of electricity metering by induction electric meters, consisting of a power pulse diode and an electrolytic capacitor connected in series after the verified electric meter, to which an active load is allowed to be connected in direct current, and the capacitance C of the electrolytic capacitor is found by the formula C≈T / 2η (1 + η) R, where T is the period of the alternating current of the network, provided that the ratio η of the charge time to the discharge time of the electrolytic conde Satoru much smaller than unity, e.g., about 0.01, wherein R - load resistance connected in parallel to the electrolytic capacitor and the power switching diode must be designed for the pulse current I imp ≈2I H / η, where I H - nominal current in the load with resistance R.
RU2014121187/28A 2014-05-26 2014-05-26 Device for verification of electricity metering by induction electricity meters RU2552541C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014121187/28A RU2552541C1 (en) 2014-05-26 2014-05-26 Device for verification of electricity metering by induction electricity meters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014121187/28A RU2552541C1 (en) 2014-05-26 2014-05-26 Device for verification of electricity metering by induction electricity meters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2552541C1 true RU2552541C1 (en) 2015-06-10

Family

ID=53294971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014121187/28A RU2552541C1 (en) 2014-05-26 2014-05-26 Device for verification of electricity metering by induction electricity meters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2552541C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113740696A (en) * 2021-09-26 2021-12-03 上海陆芯电子科技有限公司 Testing device and testing method for power diode

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201273917Y (en) * 2008-09-23 2009-07-15 王雪飞 Anti-theft apparatus for electricity meter box
RU2474825C1 (en) * 2011-08-11 2013-02-10 Олег Фёдорович Меньших Device to inspect operation of single-phase induction electric counters
RU2498323C1 (en) * 2012-07-05 2013-11-10 Олег Фёдорович Меньших Device for testing of inductive electric metres
CN103808997A (en) * 2014-01-17 2014-05-21 林钦华 Electricity stealing prevention electric meter shell and control method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201273917Y (en) * 2008-09-23 2009-07-15 王雪飞 Anti-theft apparatus for electricity meter box
RU2474825C1 (en) * 2011-08-11 2013-02-10 Олег Фёдорович Меньших Device to inspect operation of single-phase induction electric counters
RU2498323C1 (en) * 2012-07-05 2013-11-10 Олег Фёдорович Меньших Device for testing of inductive electric metres
CN103808997A (en) * 2014-01-17 2014-05-21 林钦华 Electricity stealing prevention electric meter shell and control method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113740696A (en) * 2021-09-26 2021-12-03 上海陆芯电子科技有限公司 Testing device and testing method for power diode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9124183B2 (en) Power inverter for feeding electric energy from a DC power generator into an AC grid with two power lines
US8193787B2 (en) System and method for regulating RMS voltage delivered to a load
RU2521763C1 (en) Control circuit for induction electricity meters
KR102349306B1 (en) System for testing sub-module of modular multilevel converter
RU2456623C1 (en) Device for active energy electric metres verification
RU2552541C1 (en) Device for verification of electricity metering by induction electricity meters
RU2577551C1 (en) Device for testing electric meters
EP2638627B1 (en) Power inverter for feeding electric energy from a dc power generator into an ac grid with two power lines
KR101604672B1 (en) Regenerative Electronics Load
JP6078681B1 (en) Inverter device and control method
RU2564689C1 (en) Device for verification of inductive electric meters
RU2521782C1 (en) Device to control electric meters
Ehsan et al. Pic microcontroller based power factor correction for both leading and lagging loads using compensation method
RU2474825C1 (en) Device to inspect operation of single-phase induction electric counters
RU2521163C1 (en) Protection circuit for induction electricity meters
RU143469U1 (en) BIDIRECTIONAL RECTIFIER-INVERTER CONVERTER WITH CORRECTION OF POWER FACTOR
RU2572165C1 (en) Device for testing of electric meters
RU2532861C1 (en) Device for testing of inductive electric meters
RU2568936C1 (en) Electric meters operation scientific instrument
RU2616192C1 (en) Inverter circuit for verification of inductive electricity meters
US10547247B2 (en) Converter with oscillator and a system of converter with oscillator coupled with a load
RU2582881C1 (en) Bidirectional triode thyristor control device of bridge circuit for checking metering of electric power by inductive electric meters
RU2515310C1 (en) Three-phase capacitance transducer for power supply of active load
RU2589940C2 (en) Device for testing inductive electric meters
RU2569178C1 (en) Device for testing of inductive electric meters