Лічильник електричної енергії трифазний

Реферат: Лічильник електричної енергії трифазний містить вимірювальні елементи фаз змінного струму, підключені до відповідних фазних виводів лічильника, модулі перетворення фаз змінного струму, підключені до відповідних вимірювальних елементів, керуючий мікроконтролер, гальванічно розв'язаний з модулями перетворення, джерело живлення, незалежну пам'ять, клавіатуру, годинники реального часу, джерело резервного живлення годин, оптичний порт, послідовний інтерфейс, пристрій відображення інформації, електронну пломбу. Вимірювальні елементи фаз змінного струму виконано у вигляді шунтів, до яких підключені однофазні модулі перетворення фаз змінного струму. UA 71710 U (12) UA 71710 U UA 71710 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електромеханічних приладів, призначених для вимірювання активної електричної енергії в трифазних чотирипровідних ланцюгах змінного струму для її обліку у промисловості та побуті. Відомий лічильник електричної енергії (патент RU 54205 U1, публ. 10.06.2006), що містить модуль перетворення, модуль тарифів, що включає в себе годинник реального часу і пристрій відображення інформації (рідкокристалічний індикатор), керуючий мікроконтролер, інфрачервоний порт, послідовний інтерфейс, джерело живлення, незалежну пам'ять, клавіатуру. До недоліків відомого лічильника електричної енергії належить застосування струмових трансформаторів як вимірювальних елементів лічильника. Вадою цього типу вимірювальних елементів є намагнічування сердечника під впливом зовнішнього постійного магнітного поля або постійної складової струму, що виникає в контрольованому електричному ланцюзі через асиметрію споживчого навантаження (наприклад, однополуперіодний випрямляч) в різних півперіодах мережевої напруги, що призводить до збільшення похибки вимірювання електроенергії та знижує ступінь захисту від неконтрольованого споживання електроенергії. Крім того, застосування струмових трансформаторів суттєво здорожує пристрій. Найбільш близьким аналогом пропонованої корисної моделі, вибраним як прототип, є лічильник електричної енергії трифазний Меркурій 231 (www.incotex.ru), що містить вимірювальні елементи фаз змінного струму, керуючий мікроконтролер, поєднаний з модулем перетворення, пристрій відображення інформації (рідкокристалічний індикатор), годинник реального часу, джерело живлення, незалежну пам'ять, електронну пломбу, телеметричний вихід, послідовний інтерфейс, інфрачервоний порт. До недоліків прототипу також належить застосування струмових трансформаторів як вимірювальних елементів лічильника. Вадою цього типу вимірювальних елементів є намагнічування сердечника під впливом зовнішнього постійного магнітного поля або постійної складової струму, що виникає в контрольованому електричному ланцюзі через асиметрію споживчого навантаження (наприклад однополуперіодний випрямляч) в різних півперіодах мережевої напруги, що призводить до збільшення похибки вимірювання електроенергії та знижує ступінь захисту від неконтрольованого споживання електроенергії. Крім того, застосування струмових трансформаторів здорожує пристрій. Задачею корисної моделі є розробка лічильника електричної енергії трифазного, який дозволив би виключити вплив зовнішнього постійного магнітного поля або постійної складової струму, що виникає в контрольованому електричному ланцюзі через асиметрію споживчого навантаження (наприклад, однополуперіодний випрямляч) в різних півперіодах мережевої напруги, що призводить до збільшення похибки вимірювання електроенергії та знижує ступінь захисту від неконтрольованого споживання електроенергії, а також підвищити економічність приладу. Поставлена задача вирішується тим, що в лічильнику електричної енергії трифазному, що містить вимірювальні елементи фаз змінного струму, підключені до відповідних фазних виводів лічильника, модулі перетворення фаз змінного струму, підключені до вимірювальних елементів, керуючий мікроконтролер, гальванічно розв'язаний з модулями перетворення, джерело живлення, незалежну пам'ять, клавіатуру, годинник реального часу, джерело резервного живлення годинника, оптичний порт, послідовний інтерфейс, пристрій відображення інформації, електронну пломбу, згідно з корисною моделлю, вимірювальні елементи виконані у вигляді шунтів, до яких підключені однофазні модулі перетворення фаз змінного струму. Застосування в лічильнику як вимірювальних елементів шунтів дозволило виключити вплив зовнішнього постійного магнітного поля, а також постійної складової струму, що виникає в контрольованому електричному ланцюзі через асиметрію споживчого навантаження (наприклад, однополуперіодний випрямляч) в різних півперіодах мережевої напруги, що призводить до збільшення похибки вимірювання електроенергії та знижує ступінь захисту від неконтрольованого споживання електроенергії, а також здешевити лічильник. Суть корисної моделі пояснюється схемою. На кресленні представлено блок-схему лічильника. Пропонований лічильник електричної енергії трифазний містить вимірювальні елементи 1, 2, 3, фаз змінного струму, модулі перетворення 4, 5, 6 фаз змінного струму, гальванічні розв'язки 7, 8, 9, джерело живлення 10, клавіатуру 11, електронну пломбу 12, годинник реального часу 13, керуючий мікроконтролер 14, енергонезалежну пам'ять 15, джерело резервного живлення годинника 16, оптичний порт 17, послідовний інтерфейс 18, пристрій відображення інформації 19. Корисна модель працює наступним чином. 1 UA 71710 U 5 10 15 20 25 30 35 Напруга з фази А і сигнал з вимірювального елемента (шунта) фази А 1, пропорційний струму, що протікає через фазу А, подаються на модуль перетворення фази А 4. Модуль перетворення фази А 4 перетворює обчислений за вхідними сигналами показник електроенергії в числоімпульсний сигнал. Числоімпульсний сигнал через гальванічну розв'язку 7 надходить на вхід керуючого мікроконтролера 14. Напруга з фази В і сигнал з вимірювального елемента (шунта) фази В 2, пропорційний струму, що протікає через фазу В, подаються на модуль перетворення фази В 5. Модуль перетворення фази У 5 перетворює обчислений за вхідними сигналами показник електроенергії в числоімпульсний сигнал. Числоімпульсний сигнал через гальванічну розв'язку 8 надходить на вхід керуючого мікроконтролера 14. Напруга з фази С і сигнал з вимірювального елемента (шунта) фази С 3, пропорційний струму, що протікає через фазу С, подаються на модуль перетворення фази С 6. Модуль перетворення фази С 6 перетворює обчислений за вхідними сигналами показник електроенергії в числоімпульсний сигнал. Числоімпульсний сигнал через гальванічну розв'язку 9 поступає на вхід керуючого мікроконтролера 14. Керуючий мікроконтролер 14 підсумовує імпульси, що надійшли, за певним алгоритмом, інтегрує отримане значення в часі, облік якого ведеться в годинах реального часу годинником 13, і зберігає накопичене значення в незалежній пам'яті 15. Також керуючий мікроконтролер 14 формує необхідні сигнали для виведення інформації на пристрій відображення інформації 19. При надходженні запиту, адресованого лічильнику через послідовний інтерфейс 18 або оптичний порт 17, мікроконтролер 14 зчитує необхідні дані з енергонезалежної пам'яті 15 і передає їх на пристрій, який сформував запит. Джерело живлення 10 адаптує напругу мережі для живлення складових вузлів лічильника. Клавіатура 11 служить для зміни режимів індикації лічильника. Джерело резервного живлення годинника 16 служить для живлення годинника реального часу 13 при відсутності напруги в мережі. Електронна пломба 12 при розкритті клемної кришки видає сигнал на управляючий мікроконтролер 14, який фіксує факт розкриття в незалежній пам'яті 15 і виводить відповідну інформацію на пристрій відображення 19. Пропоновану корисну модель може бути здійснено на відомому устаткуванні за існуючими технологіями. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Лічильник електричної енергії трифазний, що містить вимірювальні елементи фаз змінного струму, підключені до відповідних фазних виводів лічильника, модулі перетворення фаз змінного струму, підключені до відповідних вимірювальних елементів, керуючий мікроконтролер, гальванічно розв'язаний з модулями перетворення, джерело живлення, незалежну пам'ять, клавіатуру, годинники реального часу, джерело резервного живлення годин, оптичний порт, послідовний інтерфейс, пристрій відображення інформації, електронну пломбу, який відрізняється тим, що вимірювальні елементи фаз змінного струму виконано у вигляді шунтів, до яких підключені однофазні модулі перетворення фаз змінного струму. 2 UA 71710 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3