SU411376A1

SU411376A1 -

Info

Publication number: SU411376A1
Application number: SU1639196A
Authority: SU
Priority date: 1971-03-30
Filing date: 1971-03-30
Publication date: 1974-01-15

Description

1one

Изобретение относитс к области электротехники и может быть использовано дл контрол активной электрической энергии переменного тока.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to control the active electrical energy of alternating current.

Известны электронные счетчики активной электрической энергии переменного тока, содержащие трансформаторы тока и напр жени , выпр митель, фильтр, преобразователи напр жени в частоту, вычитатель частот и счетчик импульсов.Electronic alternating current active-energy electrical meters are known, including current and voltage transformers, a rectifier, a filter, voltage-to-frequency converters, a frequency subtractor, and a pulse counter.

Дл повышени точности, увеличени диапазона преобразовани и упрощени устройства в предлагаемом счетчике выводы вторичной обмотки трансформатора тока включены непосредственно между входами преобразователей напр жени в частоту, один вывод вторичной обмотки трансформатора напр жени подключен к общей точке баз входных управл ющих транзисторов преобразователей напр жени в частоту, а другой через диоды и резисторы раздельно подключен к эмиттерам этих же транзисторов.To increase accuracy, increase the conversion range and simplify the device in the proposed meter, the leads of the secondary winding of the current transformer are connected directly between the inputs of the voltage to frequency converters, one output of the secondary winding of the voltage transformer is connected to the common point of the input voltage controlled frequency transistors, and the other through diodes and resistors is separately connected to the emitters of these same transistors.

На фиг. 1 представлена функпиональиа схема описываемого счетчика; на фиг. 2 и 3- принципиальна электрическа схема счетчика .FIG. 1 shows the functional scheme of the described counter; in fig. 2 and 3 is the electrical circuit of the meter.

Счетчик состоит из трансформаторов 1 и 2 тока и напр жени , соответственно, выпр мител 3, фильтра 4, преобразователей 5 и 6 напр жени в частоту импульсов, вычитател 7The meter consists of transformers 1 and 2 of current and voltage, respectively, of rectifier 3, filter 4, voltage converters 5 and 6, pulse frequency, subtractor 7

частот и счетчика 8 импульсов. Преобразователи о и 6 имеют на своем входе входные управл ющие транзисторы 9 и 10. Выводы вторичной обмотки трансформатора 1 тока включены непосредственно между входами преобразователей 5 и 6 (между эмиттерами транзисторов 9 и 10). Один вывод вторичной обмотки трансформатора 2 напр жени подключен к общей точке баз транзисторов 9 и 10, а другой через диоды 11 и 12 и резисторы 13 и 14 раздельно - к эмиттерам этих же трапзисторов .frequency counter 8 pulses. The converters o and 6 have at their input input control transistors 9 and 10. The secondary terminals of the current transformer 1 are connected directly between the inputs of converters 5 and 6 (between the emitters of transistors 9 and 10). One output of the secondary winding of the transformer 2 voltage is connected to a common point of the bases of transistors 9 and 10, and the other through diodes 11 and 12 and resistors 13 and 14 separately - to the emitters of the same trapsistors.

Счетчик 8 импульсов содержит электронный делитель 15 частоты, формирователь импульсов , например одновибратор 16, и электромеханический счетчик 17 импульсов.The pulse counter 8 contains an electronic frequency divider 15, a pulse shaper, for example a one-shot 16, and an electromechanical pulse counter 17.

Частота импульсов на выходе вычитател частот пропорциональна не только току трансформатора 1, но и напр жению трансформатора 2 за счет того, что смещающие базовые резисторы 18 и 19 переключающихс транзисторов 20 и 21 (переключающиес транзисторы 22 и 23 смещаютс коллекторными токами транзисторов 9 и 10) подключены к нестабилизированному выходу фильтра 4 выпр мител 3. При этом количество импульсов в счетчике 8 пропорционально активной электрической энергии, потребл емой нагрузкой (потребителем ) .The frequency of the pulses at the output of the frequency subtractor is proportional not only to the current of transformer 1, but also to the voltage of transformer 2 due to the fact that the bias base resistors 18 and 19 of switching transistors 20 and 21 (switching transistors 22 and 23 are shifted by the collector currents of transistors 9 and 10) are connected to the unstabilized output of the filter 4 of the rectifier 3. At the same time, the number of pulses in the counter 8 is proportional to the active electrical energy consumed by the load (consumer).

Счетчик работает следующим образом.The counter works as follows.

При отсутствии потреблени энергии ток в обмотках трансформатора 1 равен нулю. При этом между входами преобразователей 5 и 6, т. е. между эмиттерами транзисторов 9 и 10, ток не протекает. Преобразователи 5 и 6 генерируют импульсы одинаковой частоты. В этом случае частота импульсов на выходе вычитател 7 частот равна нулю и в счетчик 8 импульсы не поступают.In the absence of energy consumption, the current in the windings of transformer 1 is zero. At the same time between the inputs of the converters 5 and 6, i.e. between the emitters of transistors 9 and 10, no current flows. Converters 5 and 6 generate pulses of the same frequency. In this case, the frequency of the pulses at the output of the subtractor 7 frequencies is zero and the counter 8 does not receive pulses.

При потреблении энергии нагрузкой во вторичной обмотке трансформатора 1 тока, а следовательно , и между эмиттерами транзисторов 9 и 10 по вл етс синусоидальный ток. Напр жение со вторичной обмотки трансформатора 2 обеспечивает периодическое (с частотой сети) запирание транзисторов 9 и 10. При этом фаза времени запирани транзисторов 9 и 10 относительно фазы синусоидального тока во вторичной обмотке трансформатора 1 соответствует углу между векторами тока и напр жени на нагрузке. Во врем запирани транзисторов 9 и 10 ток вторичной обмотки трансформатора I протекает через диоды 24 и 25. Приращение средних значений токов через эмиттеры и коллекторы транзисторов 9 и 10 пропорциональны току трансформатора 1 и косинусу угла между векторами тока и напр жени на нагрузке. В этом случае частота импульсов на выходе одного преобразовател напр жени в частоту импульсов увеличиваетс , а на выходе другого уменьшаетс . Частота же импульсов на выходе вычитател частот пропорциональна активной мощности в нагрузке, а количество импульсов в счетчике импульсов пропорционально энергии , которую потребила нагрузка.With the energy consumption of the load in the secondary winding of the current transformer 1, and hence between the emitters of transistors 9 and 10, a sinusoidal current appears. The voltage from the secondary winding of transformer 2 provides periodic (with mains frequency) locking of transistors 9 and 10. At that, the time phase of locking transistors 9 and 10 relative to the phase of sinusoidal current in the secondary winding of transformer 1 corresponds to the angle between the current vectors and the load voltage. During the locking of transistors 9 and 10, the secondary winding current of transformer I flows through diodes 24 and 25. The increment of average currents through the emitters and collectors of transistors 9 and 10 is proportional to the current of transformer 1 and the cosine of the angle between the current vectors and the voltage on the load. In this case, the frequency of the pulses at the output of one voltage converter to the frequency of the pulses increases, and at the output of the other decreases. The frequency of the pulses at the output of the subtractor is proportional to the active power in the load, and the number of pulses in the pulse counter is proportional to the energy consumed by the load.

Предмет изобретени Subject invention

Электронный счетчик активной электрической энергии переменного тока, содержащий трансформаторы тока и напр жени , выпр митель , фильтр, преобразователи напр жени в частоту, вычитатель частот и счетчик импульсов , отличающийс тем, что, с целью повыщени точности, увеличени диапазона преобразовани и упрощени устройства, вAn alternating current electronic current meter comprising current and voltage transformers, a rectifier, a filter, voltage-to-frequency converters, a frequency subtractor and a pulse counter, characterized in that, in order to increase the accuracy, increase the conversion range and simplify the device,

нем выводы вторичной обмотки трансформатора тока включены непосредственно между входами преобразователей напр жени в частоту , один вывод вторичной обмотки трансформатора напр жени подключен к общейThe terminals of the secondary winding of the current transformer are connected directly between the inputs of the voltage to frequency converters, one output of the secondary winding of the voltage transformer is connected to the common

точке баз входных управл ющих транзисторов преобразователей напр жени в частоту, а другой через диоды и резисторы раздельно подключен к эмиттерам этих же транзисторов.the point of the base of the input control transistors of the voltage-to-frequency converters, and the other through diodes and resistors are separately connected to the emitters of these same transistors.