SU708251A1 - Устройство дл измерени электрической энергии - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к эпектроизмеритепьвой технике, в частности, к устройств 1М дл  измерени  электрической энергии в сет х переменного и посто нного тока различного назначени . Известны устройства дл  раздельного учета электроэнергии положительного и отрицательного направлений протекани , в одном из которых переменные напр жени  и ток преобразуютс  в пр моугольны импульсы, раздельно поступающие на два входа триггера. По конечному состо нию триггера определ етс  направление протекани  электроэнергии и производитс  переключение регистрирующих устройств l Устройство может работать при ограниченном фазовом сдвиге между током и напр жением, и при сдвигах фаз, близких к 9О , возможны ложные подключени . Кроме того, по вл етс  дополнительна  погрешность, св занна  с тем, что пороговые уровни устройств, преобразующих синусоиды в пр моугольные напр жени  всегда практически отличны от нул . ;поэтому при изменении амплитуды тока по вл етс  дополнительный фазовый сдвиг фронтов импульсов, что также ведет к ложным срабатывани м. Наконец, устройство не может работать в сет х с наличием посто нной составл ющей в контролируемой сети. Из известных устройств наиболее близ-. КИМ по технической сущности  вл етс  устройство, состо щее из переключател  пол рности, у которого на входь поступают пр мой и инверсный сигналы, пропорциональные мощности, а выход св зан с интегратором. Выход последнего соединен с четьфьм  пороговьпии элементами, два из которых св заны со входами первого триггера, а два других через элемент ИЛИ со входом второго триггера. Выход первого триггера подключен к управл ющему входу коммутатора пол рности мощности и к первым входам двух схем совпадени , к выходу каждой из которых присоединено регистрирующее устройство. Выход второго триггере св зан со.вторыми

входами схем схзвпадени  2. При работе данного устройства в обычном режим напр жение на выходе интегратора измен етс  в пределах iUo. ,а при изменении направлени  протекани  энергии оно возрастает до -V U , или -(jf По этому признаку срабатывает второй триггер, подключа  другое регистрирующее устройство.

Устройство имеет погрешность, св занйую с недоучетом энергии, протекающей во врем  изменени  направлени  энегии . В течение времени, необходимого дл  снижени  выходного напр жени  интегратора от величины U до OQ энергии, не учитываетс . Это врем  тем больше, чем больше разность опорных уровней и, и (JQ, Возможность ее уменьшени  огparanieiia ввиду малых уровней выходных напр жений опернш5ОН1лых усилителей w, следователь, ограничени  возможносте регулировани  интегратора. Второй недостаток - незначительна  помехоустой- чивость

Цель предлагаемого изобретени  - повышение точности и помехоустойчивости.

Дл  этого в устройство дл  измерени  электрической энергии, содержащее переключатель пол рности мощности, выход которого соединен через интегратор с двум  пороговыми элементами, первый триггер, выход которого св зан с управл ющим- входом переключател  пол рности мощности и с первыми входами двух схем совпадени , к выходу каждой из которых подключено регистрирующее устройство и второй триггер, выход которого присоединен ко вторым входам схем совпадени , и элемент ИЛИ, введены логический блок и дискриминатор длительности . При этом выходы первого и второго пороговых элементов соединень со входами логического блока и элемента ИЛИ, выход которого через дискриминатор длительности св зан со входом второго триггера, причем выход второго триггера соединен с третьим входом логического блока, выход которого св зан со входом первого триггера.

Кроме того, дискриминатор длительности св зан со вторым триггером через дополнительно введенный элемент ИЛИ, один вход которого соединен с выходом дискриминатора длительности не-: посредственно, а второй - через также введенный в устройство управл емый генератор .

На фиг. 1 приведена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг

V2 и фиг. 3 показаны временные диаграммы , иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит переключатель 1 пол рности мощности, интегратор 2,

пороговые элементы 3 и 4, логический блок 5, первый триггф 6, элементы ИЛИ 7 и 8, дискриминатор 9 длительности , управл емый Генератор 10, второй триггер И, схемы 12 и 13 совпадени ,

регистрирующие устройства 14 и 15.

На фиг. 2 и 3 обозначено Up - напр жение на входе интегратора; (- напр жение на выходах первого и второго пороговых элементов соответственно; Од-.

напр жение на выходе дискриминатора . длительности; U-,- напр жение на выходе второго триггера; Ц , и напр жени  на выходах схем совпадени . Up напр жение на выходе управл емого генбр атора.

Устройство работает следующим образом .

В первый момент времени переключатель 1 находитс  в положении, показан-

ном на фиг. 1. Дл  упрощени  предположим , что в пределах одного цикла интегрировани  мощность не измен етс . Тогда на выходе интегратора 2 будет линейно измен ющеес  напр жение. При достижении порогового значени  на фиг. 2 показано штрихами) срабатывает пороговый элемент 3 и через логический блок 5 триггер 6 опрокидываетс .. Триггер 11 вэто врем  находитс  в состо нии 1,

поэтому срабатывает схема 12 совпадени  и на регистрирующее устройство 14 поступает импульс. Одновременно переключатель 1 измен ет пол рность входного сигнЕша, KeiK это показано на фиг. 2

сплошной линией (штриховой линией обозначена реальна  мощность). Интегрирование ведетс  в противоположную сторону до уровн  - Uo после чего срабатывают пороговый элемент 4 и триггер 6, а

переключатель 1 возвращаетс  в исходное состо ние. Аналогично интегрирование ведетс  в положительном направлении до уровн  При этом импульсы поступают по-прежнему на регистрирую-

щее устройство 14, так как триггер 11 своего состо ни  не мен ет.

При изменении знака мощности в некоторый момент времени интегратор 2, как это показано на фиг. 2, измен ет

Claims (2)

1. направление интегрировани . Его выходное напр жение превышает уровень-vUo так как триггер 6 своего состо ни  не измен ет. На выходе порогового элемен570 та 3 при этом по вл етс  посто нное напр жение (фиг. 2). Этот сигнал через элемент ИЛИ 7 попадает на дискриминатор длительности 9, который реагирует иа длительность импульса С , превышак щую максимально возможную. Дискриминатор 9 вырабатывает импульс, поступаю щий через схему ИЛИ 8 на триггер 11, измен   его состо ние. Выходной сигнал с триггера И, поступа  на логический .блок 5, переключает триггер 6. Одновременно открываетс  схема 13 совпадени , с выхода которой импульсы поступают уже на регистрирующее устройство 15 вплоть до новой смень направлени  протекани  энергии. Если сигнал, пропорциональный мощности , исчезает (отсутствует поток энергии ), выходное напр жение интегратора 2 из-за наличи  дрейфа или. небольшого сме щени  постепенно достигает напр жени  насыщени  (фиг. 3). При этомодин пороговый элемент находитс  в состо нии О второй в 1. Дискриминатор 9 формирует импульс, запускающий через некоторое врем  управл емый генератор 10. Последний вырабатывает импульсы с большим периодом. Эти импульсы через элемент ИЛИ 8 периодически измен ют состо ние триггера 11, поддержива  его в состо нии готовности к работе. , Аналогично данное устройство работает при импульсной помехе, котора  может опрокинуть триггер 11. При этом интегратор 2 мен ет направление интегри poBaifflH и выходит за пределы рабочей зоны, на что реагирует дискриминатор длительности 9, перевод  триггер 11 через элемент ИЛИ 8 в рабочее состо ние . Если и в этот момент придет помеха и триггер 11 не опрокинетс , срабаты вает генератор 1О, формиру  импульсы до тех пор, пока схема не установитс  в рабочее положение. Этим обеспечиваетс  помехоустойчивость устройства при интенсивном действии помех. Введение дискриминатора 9 длительнос ти позвол ет повысить точность регистра ции энергии, так как недоучет энергии во врем  переключени  значительно уменьша етс . Рабочий участок интегрировани  тложно расширить почти до зоны насыщени  операционного усилител , что снижает врем  перехода в рабочую зону из насыщени  и улучшает возможности регулировани  устройства. Введение дискрими16 натора 9, управл емого генератора 1О, элемента ИЛИ 8 позвол ет, кроме того, намного увеличить помехоустойчивость стройства. Получаемый технико-экономический эффект от применени  предлагаемого устройства состоит в повышении точности и помехоустойчивости, что позвол ет применить его в сет х с большим уровнем помех, как это имеет место, например , на подвижном составе электрифицированных железных дорог. Формула изобретени  1.Устройство дл  электрической энергии, содержащее переключатель пол рности мощности, выход которого соединен через интегратор с двум  пороговыми элементами, первый триггер, выход которого св зан с управл ющим входом п еключател  пол рности мощности и с первыми входами двух схем совпадени , к выходу каждой из которых подключено регистрирующее устройство, второй триггер, выход которого присоединен ко вторым входам схем совпадени , и элемент ИЛИ, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и помехоустойчивости, введены логический блок и дискриминатор длительност, при этом выходы первого и второго пороговых элементов соединены со входами логического блока и элемента ИЛИ, выход которого через дискриминатор длительности св зан со входом второго триггера, причем выход второго триггера соединен с третьим входом логического блока, выход которого св зан со входом тригера. 2.Устройство по п. 1, отличаю щ е е с   тем, что дискриминатор длительности св зан со вторым триггером через дополнительно введенный элемент ИЛИ, один вход которого соединен с выходом дискриминатора длительности непосредственно , а второй - через также введенный в устройство управл емый генератор . Источники информашш, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 2450252, кл. Q 01R21/OO, опублик. 1976.
2. 2.Патент Швейцар1 и № 535435, кл. Q 01R 21/06, опублик. 1973.

   708251

   S

   j|Azl

   i

   Tl

   2S

   .r