Пристрій для вимірювання електричної енергії
Номер патенту: 47466
Опубліковано: 15.07.2002
Автори: Кузьменко Володимир Павлович, Самокіш Вячеслав Васільєвіч
Формула / Реферат
1. Пристрій для виміру електричної енергії, що містить формувач модуля струму і формувач модуля напруги, входи яких з'єднані відповідно з вхідною клемою сигналу струму і вхідною клемою сигналу напруги, помножувач, входи якого підключені до перших виходів формувача модуля струму і формувача модуля напруги, а вихід з'єднаний з першим входом керованого інвертора, другі виходи формувача модуля току і формувача модуля напруги приєднані відповідно до перших і других входів першого логічного елемента ВИКЛЮЧАЛЬНЕ АБО, інтегратор , вхід якого з'єднаний з виходом керованого інвертора, а вихід підключений до входу компаратора, другий логічний елемент ВИКЛЮЧАЛЬНЕ АБО, перший і другий входи якого з'єднані відповідно з виходами другого і третього логічних елементів ВИКЛЮЧАЛЬНЕ АБО, а вихід підключений до другого входу керованого інвертора, формувач знака потужності, вихід якого з'єднаний з першим входом третього логічного елемента ВИКЛЮЧАЛЬНЕ АБО, другий вхід якого підключений до виходу компаратора, який відрізняється тим, що в нього введений блок обробки інформації, а вхід формувача знака потужності з'єднаний з виходом першого логічного елемента ВИКЛЮЧАЛЬНЕ АБО, вихід компаратора підключений до першого входу блока обробки інформації, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача знака потужності.
2. Пристрій для виміру електричної енергії за п. 1, який відрізняється тим, що формувач знака потужності містить диференціальний транзисторний каскад з активним навантаженням і струмовим виходом, логічний елемент НЕ і конденсатор, що інтегрує, причому перший вхід диференціального підсилювача є входом формувача знака потужності і через логічний елемент НЕ з'єднаний з другим входом диференціального підсилювача, перший вивід конденсатора, що інтегрує, підключений до шини нульового потенціалу, другий його вивід з'єднаний з виходом диференціального підсилювача і одночасно є виходом формувача знака потужності.
Текст
1 Пристрій для виміру електричної енергії, що містить формувач модуля струму і формувач модуля напруги, входи яких з'єднані ВІДПОВІДНО З ВХІДНОЮ клемою сигналу струму і вхідною клемою сигналу напруги, помножувач, входи якого підключені до перших виходів формувача модуля струму і формувача модуля напруги, а вихід з'єднаний з першим входом керованого інвертора, другі виходи формувача модуля току і формувача модуля напруги приєднані ВІДПОВІДНО ДО перших і других входів першого логічного елемента ВИКЛЮЧАЛЬНЕ АБО, інтегратор , вхід якого з'єднаний з виходом керованого інвертора, а вихід підключений до входу компаратора, другий логічний елемент ВИКЛЮЧАЛЬНЕ АБО, перший і другий входи якого з'єднані ВІДПОВІДНО з виходами другого і третього логічних елементів ВИКЛЮЧАЛЬНЕ АБО, а вихід підключении до другого входу керованого інвертора, формувач знака потужності, вихід якого з'єднаний з першим входом третього логічного елемента ВИКЛЮЧАЛЬНЕ АБО, другий вхід якого підключений до виходу компаратора, який відрізняється тим, що в нього введений блок обробки інформації, а вхід формувача знака потужності з'єднаний з виходом першого логічного елемента ВИКЛЮЧАЛЬНЕ АБО, вихід компаратора підключений до першого входу блока обробки інформації, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача знака потужності 2 Пристрій для виміру електричної енергії за п 1, який відрізняється тим, що формувач знака потужності містить диференціальний транзисторний каскад з активним навантаженням і струмовим виходом, логічний елемент НЕ і конденсатор, що інтегрує, причому перший вхід диференціального підсилювача є входом формувача знака потужності і через логічний елемент НЕ з'єднаний з другим входом диференціального підсилювача, перший вивід конденсатора, що інтегрує, підключений до шини нульового потенціалу, другий його вивід з'єднаний з виходом диференціального підсилювача і одночасно є виходом формувача знака потужності о (О (О Винахід належить до електровимірювальної техніки і може використовуватися для виміру електричної енергії і потужності в мережах змінного і постійного струму Відомий пристрій для виміру електричної енергії, що містить ВХІДНІ перетворювачі струму і напруги, перемножник, керований інвертор, інтегратор, компаратор та логічний елемент, що виключає або / 1 / Недоліками цього пристрою є непрацездатність при ЗМІНІ напрямку середньої потужності навантаження, а також вузький діапазон и зміни з гарантованою величиною відносної погрішності виміру, потоків Відомий ЛІЧИЛЬНИК електричної енергії для роздільного виміру енергії в обох напрямках /2/, що містить аналоговий перемножник, інтегратор, перетворювач напруги в частоту і детектор напря мку енергії Недоліками цього пристрою є низька точність і складність Відомий також багатофазний лічильник електричної енергії /3/, що містить ВХІДНІ клеми напруги, ВХІДНІ клеми струму, перемножник, керований інвертор, інтегратор, компаратор нульового рівня, фільтр низьких частот, логічний елемент, що виключає або, компаратор та блок обробки інформації Цей пристрій дозволяє вимірювати електричну енергію в багатофазних ланцюгах змінного струму ВІДПОВІДНО до різних, що зустрічаються в практиці, алгоритмів урахування її напрямку (знака) роздільний вимір потоків електричної енергії обох напрямків по мережі (наприклад, для міжсистемного обліку), вимір середнього потоку електричної енергії для споживачів з можливою и рекуперацією і, нарешті, вимір модуля електричної 47466 формувачі знака потужності інерційний фільтр енергії, яка пройшла через ланцюг, що вимірюєтьнизьких частот з великим коефіцієнтом заглушенся, для споживачів, у яких відсутня можливість її ня на частоті вхідних сигналів і збільшувати його рекуперації Недоліками цього пристрою також коефіцієнт передачі постійного струму, що фактиявляються складність і некоректність роботи при чно виключає можливість використання, як інформалих рівнях трифазної активної потужності в ламаційного, аналогового вихідного сигналу формунцюзі, що вимірюється вача знака потужності, пропорційного активної Найбільш близьким по технічній сутності є пе(середньої) потужності У той же час й граничне ретворювач потужності в частоту /4/ Він містить, збільшення коефіцієнта передачі формувача знака по-перше, формувач модуля струму і формувач потужності (застосування замість фільтра, що модуля напруги, входи яких з'єднані ВІДПОВІДНО З згладжує, інтегратора) не усуває наявність "мертВХІДНИМИ клемами струму і напруги, по- друге, певої зони" при куті зсуву фаз між струмом і напруремножник, перший і другий входи якого підключегою, близькому до 90 або 270 градусів (малим ні ВІДПОВІДНО до виходів формувача модуля струму значенням cos f) Іншим недоліком розглянутого і формувача модуля напруги, а вихід з'єднаний з пристрою є підвищена складність, оскільки через першим входом керованого інвертора, вихід якого одноквадрантність перемножника, що використопідключений до входу інтегратора, по-третє, комвується в ньому, у формувачі знака потужності паратор і формувач знака потужності, причому вимушено застосовується засіб для одержання другі виходи першого та другого формувачів мознакозмінного результату добутку (миттєвої потудуля підключені, ВІДПОВІДНО, до перших і других жності) - другий керований інвертор входів першого логічного елемента, що виключає або, вихід якого з'єднаний з першим входом другоОсновною проблемою, на рішення якої спряго логічного елемента, що виключає або, другий мований винахід, що заявляється, є розширення вхід якого підключений до виходу третього логічдинамічного діапазону коректного виміру активної ного елемента, що виключає або, а вихід з'єднаелектричної енергії при різних напрямках Крім ний з другим входом керованого інвертора Вхід того, ставиться також завдання спрощення прикомпаратора з'єднаний з виходом інтегратора, а строю його вихід підключений до першого входу третього Ця проблема вирішується тим, що в пристрій логічного елемента, що виключає або, до другого для виміру електричної енергії, що містить формувходу якого підключений вихід формувача знака вач модуля струму і формувач модуля напруги, потужності входи яких з'єднані ВІДПОВІДНО З ВХІДНОЮ клемою сигналу струму і з вхідною клемою сигналу напруУ цьому пристрої за рахунок аналогового і логи, перемножник, перший і другий входи якого підгічного сигналів, які утворює формувач знака поключені до перших виходів ВІДПОВІДНО формувача тужності, і які відповідають величині і напрямку модуля струму і формувача модуля напруги, а (знаку) активної потужності, забезпечується перевихід з'єднаний з першим входом керованого інтворення в частоту імпульсного сигналу, що провертора, другі виходи формувача модуля струму і порційна модулю середньої (активної) потужності формувача модуля напруги підключені ВІДПОВІДНО в ланцюзі, що вимірюється, при будь-якому з двох до перших і до других входів першого логічного и можливих напрямків елемента, що виключає або, інтегратор, вхід якого Недоліком даного пристрою є некоректність з'єднаний з виходом керованого інвертора, а вихід роботи при малих рівнях активної (середньої) поякого підключений до входу компаратора, другий тужності Оскільки знак активної потужності в прилогічний елемент, що виключає або, перший і друстрої визначається по полярності ВІДПОВІДНОГО їй гий входи якого з'єднані ВІДПОВІДНО З виходами аналогового сигналу, то зазначена некоректність другого і третього логічних елементів, що виклюможе відбуватися, як при малих рівнях миттєвої чає або, а вихід якого підключений до другого вхопотужності (малих амплітудах одного або обох ду керованого інвертора, формувач знака потужвхідних сигналів), так і при високих - при куті зруності, вихід якого з'єднаний з першим входом шення фаз між струмом і напругою, близькому до третього логічного елемента, що виключає або, 90 або 270 градусів (низьким значенням cos f) В другий вхід якого підключений до виходу компарапершому випадку причинами некоректної роботи є тора, вводиться блок обробки інформації, причоадитивна погрішність каналу формування аналому, вхід формувача знака потужності з'єднаний з гового сигналу, пропорційного активної (середньої) виходом першого логічного елемента, що виклюпотужності, і не ідеальність компаратора (кінцева чає або, а вихід компаратора підключений до перчутливість, зсув нуля або наявність гістерезисну), шого входу блока обробки інформації, другий вхід що приводять до неправильної зміни знака звороякого з'єднаний з виходом формувача знака потутного зв'язку в каналі перетворення потужності в жності частоту і до припинення його роботи При застосуванні даного перетворювача в лічильниках електФормувач знака потужності, який використовуроенергії, це може стати причиною обмеження ється у запропонованому пристрої, містить дифечутливості В другому випадку, наявність значної ренціальний транзисторний каскад з активним назмінної складової у вихідному сигналі фільтра нивантаженням і струмовим виходом, логічний зьких частот, при згаданих вище вимогах до комелемент не і конденсатор, що інтегрує, причому, паратора (висока чутливість і відсутність гістереперший вхід диференціального підсилювача є зисну), приводить до "тремтіння" сигналу входом формувача знака потужності і через логічзворотного зв'язку у каналі перетворення потужноний елемент не з'єднаний з другим входом дифесті в частоту і також порушує його роботу Обидві ренціального підсилювача Перший вивід кондензазначені причини примушують застосовувати у сатора, що інтегрує, підключений до шини 47466 нульового потенціалу, а другий його вивід з єднавиходи з єднані ВІДПОВІДНО З першим і другим вхоний з виходом диференціального підсилювача і є дами першого логічного елемента, що виключає одночасно виходом формувача знака потужності або 4 Вихід перемножника 3 з'єднаний з першим За рахунок зазначеної сукупності ВІДМІТНИХ входом керованого інвертора 5, вихід якого підознак, а саме, нових зв'язків формувача знака поключений до входу інтегратора 6 Вихід інтегратотужності з іншими елементами пристрою, розшира 6 з'єднаний з входом компаратора 7 Вихід рюється динамічний діапазон коректного виміру першого логічного елемента, що виключає або 4, активної електричної енергії для двох можливих и підключений до входу формувача знака потужності напрямків і різноманітних алгоритмів їх урахуван8 і до першого входу другого логічного елемента, ня, а також досягається спрощення пристрою Вищо виключає або 9, другий вхід якого з'єднаний з значення знака активної потужності, що відповідає виходом третього логічного елемента, що виклювхідним сигналам струму і напруги, робиться по чає або 10, а вихід підключений до другого входу вихідному сигналу першого логічного елемента, керованого інвертора 5 Вихід компаратора 7 підщо виключає або, рівень якого не залежить ні від ключений до першого входу третього логічного рівнів вхідних сигналів струму і напруги, ні від рівелемента, що виключає або 10, і першого входу ня сигналу миттєвої потужності на виході переблока обробки інформації 11 Вихід формувача множника, тобто однаково успішно для всього діазнака потужності 8 з'єднаний з другим входом трепазону зміни миттєвої потужності, яка відповідає тього логічного елемента, що виключає або 10, і вхідним сигналам струму і напруги Запропоноване другим входом блока обробки інформації 11 використання як формувача знака потужності диФормувач знака потужності 8, що використоференціального транзисторного каскаду з активвується у запропонованому пристрої, містить (див ним навантаженням і струмовим виходом, завдяки фіг 2) диференціальний транзисторний каскад з струмовому характеру його вихідного сигналу і при активним навантаженням і струмовим виходом 12, належному виборі величини ємності, яка відповіперший вхід якого, а також з'єднаний з ним вхід дає частоті вхідних сигналів струму і напруги, конлогічного елемента не 13, функціонують як вхід денсатора, що інтегрує, дозволяє забезпечити, з формувача знака потужності Вихід логічного елевисокою мірою точності, визначення знака активмента не 13 з'єднаний з другим входом диференної потужності при куті зсуву фаз між струмом і ціального транзисторного каскаду з активним нанапругою, близькому до 90 або 270 градусів Крім вантаженням і струмовим виходом 12 Виходом того, в порівнянні з відомими пристроями, у форформувача знака потужності 8 є вихід диференцімувачі знака потужності виключається складний в ального транзисторного каскаду з активним наванвиконанні канал формування аналогового сигналу, таженням і струмовим виходом 12, до якого підякий пропорційний активної потужності і забезпеключений перший вивід конденсатора, що чує визначення її знака Нові, що не використовуінтегрує, 14, другій вивід якого з'єднаний з шиною ються у відомому пристрої, зв'язки формувача нульового потенціалу 15 В диференціальному знака потужності в пристрої, який пропонується, транзисторному каскаді з активним навантажендозволяють спростити його виконання ням і струмовим виходом 12 на фіг 2 позначені диференціальний транзисторний каскад 16, схема Пристрій, що пропонується, може використострумового дзеркала 17 і джерело струму 18 вуватися й як перетворювач потужності в частоту, працездатний при будь-яких и знаках, й як лічильБлок обробки інформації для роздільного виник електричної енергії з різним алгоритмом ураміру потоків електричної енергії обох напрямків хування и напрямку, що однаково успішно функці(див фіг 3) містить перший 19 і другий 20 лічильонують при низьких рівнях активної потужності в ники імпульсів, які підключені своїми входами до ланцюзі, що вимірюється, незалежно від кута зсуВІДПОВІДНИХ виходів димультиплексора 21, керуюву фаз між струмом і напругою (cos f) чий вхід якого є першим входом блока обробки інформації, а сигнальний вхід - його другим вхоНа фіг 1 подана функціональна схема придом Виходи першого 19 і другого 20 ЛІЧИЛЬНИКІВ строю для виміру електричної енергії імпульсів з'єднані з входами ВІДПОВІДНО першого На фіг 2 показана схема виконання формува22 і другого 23 ВІДЛІКОВИХ пристроїв Блок обробки ча знака потужності інформації 5 для виміру середнього потоку електНа фіг 3 показана функціональна схема можричної енергії обох напрямків (див фіг 4) містить ливого виконання блока обробки інформації для реверсивний лічильник 24, вихід якого з'єднаний зі роздільного виміру потоків електричної енергії входом ВІДЛІКОВОГО пристрою 25 Вхід керування обох напрямків напрямку відрахунку і лічильний вхід реверсивного На фіг 4 показана функціональна схема можлічильника 24 є ВІДПОВІДНО першим і другим вхоливого виконання блока обробки інформації для дами блока обробки інформації Блок обробки інвиміру середнього потоку електричної енергії для формації 5 для виміру модуля електричної енергії, споживачів із можливою и рекуперацією яка пройшла через ланцюг, що вимірюється (див На фіг 5 показана функціональна схема можфіг 5), містить лічильник імпульсів 26, з'єднаний ливого виконання блока обробки інформації для своїм виходом зі входом ВІДЛІКОВОГО пристрою 27 виміру модуля електричної енергії, яка пройшла При цьому, вхід лічильника імпульсів 26 є другим через ланцюг, що вимірюється входом блоку обробки інформації, перший вхід Пристрій для виміру електричної енергії (див якого при цьому не використовується фіг 1) містить формувач 1 модуля струму і формувач 2 модуля напруги, входи яких є ВІДПОВІДНИЗапропонований пристрій для виміру електриМИ ВХІДНИМИ клемами перетворювача, перші вихочної енергії працює таким чином Він містить чотиди підключені до входів перемножника 3, а другі риквадрантну схему перемножування, яка викона 47466 на на основі перемножника 3, що працює з сигналами однієї полярності (див фіг 1) Формувачі модуля 1 і 2 з вхідних двополярних сигналів струму І і напруги U ВІДПОВІДНО формують компоненти модуля |І| та |U| і знака sgnl та sgnll Модульні компоненти подаються на входи перемножника З, вихідний сигнал якого |S| пропорційний добутку їхніх миттєвих значень Знакові компоненти sgnl і sgnll є двоїстими змінними, що змінюють своє значення при ЗМІНІ полярності ВІДПОВІДНИХ ВХІДНИХ сигналів Вони надходять на входи першого логічного елемента, що виключає або 4, який реалізує операцію додавання логічних вхідних змінних по модулю 2, так, що його вихідний двоїстий сигнал sgnS визначає знак результату добутку - миттєвої потужності S Формувач знака потужності 8 з вихідного сигналу sgnS першого логічного елемента, що виключає або 4, формує сигнал, що характеризує знак середньої (активної) потужності, яка відповідає вхідним сигналам струму або напруги Керований інвертор 5, як й у відомому пристрої /4/, має два значення коефіцієнта передачі сигналу, що подається на його перший вхід, одне з яких відповідає режиму повторення, а друге - режиму інвертування вхідного сигналу, в залежності від значення дискретного сигналу на його другому вході Тому миттєве значення сигналу на виході першого керованого інвертора 5 пропорційно добутку миттєвих значень вихідних сигналів формувачів модуля 1 і 2, його ж полярність відповідає (інверсійна) знакової компоненті добутку sgnS (вихідний сигнал першого логічного елемента, що виключає або 5), яка подається на перший вхід другого логічного елемента, що виключає або 9, в залежності від керуючого сигналу на другому вході цього елемента Якщо потужність в ланцюзі, що вимірюється, відрізняється від нуля, в залежності від полярності вихідного сигналу керованого інвертора 5, напруга на виході інтегратора 6 збільшується або зменшується і визначає одне з двох можливих станів компаратора 7, що має гістерезисну характеристику Значення вихідного сигналу цього елемента, що встановлюється при збільшенні напруги на виході інтегратора 6 і досягненні його величини верхнього порога, зберігається після цього, як при більших значеннях цієї напруги, так і при її зменшенні аж до нижнього порога, коли стан компаратора 7 приймає своє друге значення У свою чергу, другий стан зберігається після цього, як при значеннях напруги на виході інтегратора б, менших нижнього порога, так і при більших, але таких, що не перевищують верхнього порога спрацьовування Стан першого керованого інвертора 5 і стан компаратора 7 погоджуються через другий і третій ЛОГІЧНІ елементи, що виключає або 9 і 10, таким чином, щоб для якогось одного з двох можливих напрямків середньої потужності в ланцюзі, що вимірюється, при досягненні напруги на інтеграторі 6 верхнього порога спрацьовування компаратора 7, його вихідний сигнал що змінився, переключає стан керованого інвертора 5, що приводить до зменшення напруги на інтеграторі 6 Постійна інтегрування інтегратора 6 вибирається такою, щоб при максимальному рівні навантаження, час зміни напруги на його виході на розмір, рівний різниці верхнього і нижнього порогів спра 8 цьовування компаратора 7 із гистерезисом (ширина петлі гистерезиса), було більше часу зміни напрямку, що вимірюється, миттєвої потужності В окремому випадку виміру енергії в мережі змінного струму цей час достатньо вибрати більшим, ніж період основної (першої) гармоніки При дотриманні зазначених умов і незмінного напрямку середньої потужності в мережі, що вимірюється, негативний зворотний зв'язок, здійснюваний з'єднанням через другий 9 і третій 10 ЛОГІЧНІ елементи, що виключає або, виходу компаратора 7 і керуючого входу керованого інвертора 5, забезпечує підтримку напруги на виході інтегратора 6 усередині діапазону, обмеженого верхнім і нижнім порогами спрацьовування компаратора 7 (ширини петлі гістерезису) При цьому середня частота імпульсного сигналу на його виході Fp пропорційна потужності, яка протікає в ланцюзі, що вимірюється Зазначений параметр у мережі змінного струму характеризує активну потужність, тобто враховує і коефіцієнт потужності При ЗМІНІ напрямку середньої потужності в ланцюзі, що вимірюється, зазначена умова порушується В цьому випадку, для забезпечення працездатності перетворювача, використовується вихідний сигнал, що змінився, формувача знака потужності 8, який переводить третій логічний елемент, що виключає або 10, в режим інвертування вихідного сигналу компаратора 7, що надходить на вхід другого логічного елемента, що виключає або 9, і забезпечує тим самим виконання умови від ємності зворотного зв'язку перетворення в частоту при будь-якому напрямку активної потужності При цьому середня частота імпульсів Fp на частотному виході перетворювача пропорційна потужності в ланцюзі, що вимірюється, і не залежить від її напрямку Вихідний імпульсний сигнал Fp компаратора 7 і вихідний сигнал Sp формувача знака потужності 8 надходять на вхід блока обробки інформації 11, що здійснює накопичення, збереження і відображення КІЛЬКОСТІ накопичених імпульсів, яка характеризує вимірювану електричну енергію При цьому запропонований пристрій дозволяє робити вимір енергії ВІДПОВІДНО до різних, що зустрічаються в практиці, алгоритмів урахування її напрямку (знака) роздільний вимір потоків електричної енергії обох напрямків по мережі, вимір середнього потоку електричної енергії для споживачів із можливою її рекуперацією і, нарешті, вимір модуля електричної енергії, яка пройшла через ланцюг, що вимірюється, для споживачів, у яких відсутня можливість и рекуперації Здійснення цих алгоритмів, при наявності зазначених вище логічних сигналів Fp і Sp, хоча і вимагає деяких ВІДМІН у виконанні блока обробки інформації 11, але форма виконання останнього не впливає на результат розв'язання основної проблеми, що вирішується, і тому не належить до числа істотних ознак У випадку роздільного обліку енергії різного напрямку блок обробки інформації 11 містить (див фіг 3) два лічильники імпульсів 19 і 20 Імпульсний вихідний сигнал перетворювача напруги в частоту F через д и мультиплексор 21, керований знаковим сигналом Sp, надходить на облікові входи першого 19 або другого 20 ЛІЧИЛЬНИКІВ імпуль 47466 10 хідного струму диференціального транзисторного каскаду з активним навантаженням 16, частоти вхідних сигналів струму та напруги і допустимих рівнів логічного нуля та одиниці Логічний елемент не 13 може й не використовуватися при наявності у першого логічного елемента, що виключає або, парафазного виходу Як формувачі модуля 1 і 2 з двома вихідними сигналами - аналоговим і дискретним, які є ВІДПОВІДНО модульною і знаковою компонентами вхідного двополярного сигналу, можливо використання широко відомих активних схем обчислення абсолютних значень або двонапівперюдних випрямлячів типу "ідеальний діод", які базуються на вмиканні елементів, що детектують (ДІОДІВ або транзисторів), у ланцюг зворотного зв'язку операційних підсилювачів /6/ Вихідний сигнал такої схеми відповідає модульній компоненті знакозмінного вхідного сигналу Стрибкоподібна зміна вихідної напруги операційного підсилювача при ЗМІНІ полярності вхідного сигналу з перепадом, що перевищує 1 В, дозволяє використовувати його як двоїстий сигнал, який однозначно відповідає знаковій компоненті В порівнянні з можливим визначенням знака вхідних сигналів за допомогою компараторів, як це здійснюване в пристроі-базовому Формувач знака потужності 8 з дискретного аналогу, таке здійснення є краще, оскільки дозвовихідного сигналу першого логічного елемента, що ляє підвищити точність і зменшити апаратурні завиключає або 4, який відповідає знаку миттєвої трати, особливо у випадку струмового характеру потужності sgnS, формує сигнал, що характеризує вхідних сигналів перетворювача знак середньої (активної) потужності При близькій до синусоїдальної форми вхідних сигналів приДля правильного функціонування пристрою у строю відносна стосовно періоду тривалість імпукомпаратора 7 необхідна наявність гістерезису льсів на виході першого логічного елемента, що передатної характеристики перетворення Інша, виключає або 4, пропорційна куту зсуву фаз між що використовується в літературі, назва таких струмом і напругою Визначення знака середньої елементів - регенераторний компаратор, викона(активної) потужності здійснюється шляхом порівний на одному або двох компараторах з обов'язконяння тривалостей нульового та одиничного знавим введенням елементів з позитивним зворотним чення імпульсів на виході першого логічного елезв'язком ПІ Добре відомими є й методи стабілізамента, що виключає або Для цього ції порогів спрацьовування і ширини петлі гістередиференціальний транзисторний каскад 16, що зису може бути виконаний як на біполярних, так і Джерела інформації польових транзисторах /5/, використовується в 1 Алексенко А Г , Коломбет Е А , Стародуб режимі великого диференціального вхідного сигГ И "Применение прецизионных аналоговых микналу Цей режим задається логічним елементом росхем", М , "Радио и связь", 1985, с 180 не 13, що забезпечує парафазність вхідних сигна2 Преобразователь мощности в частоту (его лів диференціального транзисторного каскаду і, варианты) Патент РФ N 2057349, опубл 27 03 96 ВІДПОВІДНО, різниця напруг між його вхідними зати3 Соклоф С Аналоговые интегральные схескачами не менше загальноприйнятого логічного мы Пер С англ -М Мир, 1988, с 264-271 рівня У цьому випадку і при використанні активно4 Способ измерения электрической энергии в го навантаження у виді струмового дзеркала 17 многофазных сетях с защитой от хищений и усттакий каскад забезпечує рівні по величині і протиройство для его осуществления (их варианты) лежні по напрямку струми на виході для двох моПат РФ N 2094809, опубл 27 10 97 жливих значень вхідного сигналу При фазовому 5 Устройство для измерения электрической куті між синусоїдальними вхідними сигналами энергии Пат Великобритании N 2197083 МКИ G струму і напруги, відмінному від 90 або 270 граду01 R 21/06 опубл 11 05 88 сів, результат інтегрування вихідного струму на 6 Шило В Л "Линейные интегральные схемы конденсаторі 14, що інтегрує, близький до одного з в радиоэлектронной аппаратуре", М, "Советское рівнів живлячої напруги і характеризує знак активрадио", 1979 г, с 183-188) ної потужності При цьому ємність конденсатора, 7 Электросчетчик электронной системы Пат що інтегрує, вибирається з урахуванням рівня виСША N4475081, МКИ G01R 11/32, опубл 02 10 84 сів, результати виміру яких відображається ВІДПОВІДНО першим 22 і другим 23 ВІДЛІКОВИМИ пристроями і характеризує багатофазну активну потужність прямого і зворотного напрямку Для споживачів із можливою рекуперацією електричної енергії в блоці обробки інформації 11 використовується (див фіг 4) реверсивний лічильник 24, напрямок виміру імпульсних сигналів F якого управляється знаковим сигналом Sp, а результати функціонування реверсивного лічильника 24 відображаються ВІДЛІКОВИМ пристроєм 25 і характеризують різницю між спожитою і повернутою в мережу електричною енергією В третьому, найбільш поширеному випадку, коли у споживачів відсутня можливість рекуперації електричної енергії, доцільно, щоб лічильник виконував вимір її модуля, що дозволяє утруднити розкрадання електричної енергії при навмисній ЗМІНІ її напрямку У цьому випадку блок обробки інформації 11 містить (див фіг 5) тільки лічильник імпульсів 26 і ВІДЛІКОВИЙ пристрій 27, що характеризує спожиту активну енергію Очевидно, що можливе також виконання блока обробки інформації, що поєднує всі три перераховані функції,, за умови введення перемикання режиму роботи 11 47466 12 s Sp TgnU sn gS S 10 p 2 2 20 11 sgnl 19 23 Фіг З ФІГ. J Fp Sp 24 25 /\ Sp sn gS T 16 Фіг. 4 .14 15 F P s 26 Фіг. 2 4 27 / Фіг. 5 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюA device for measuring electric power
Назва патенту російськоюУстройство для измерения электрической энергии
МПК / Мітки
МПК: G01R 21/06, G01R 11/32, G01R 21/133, G01R 11/00
Мітки: вимірювання, енергії, пристрій, електричної
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-47466-pristrijj-dlya-vimiryuvannya-elektrichno-energi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для вимірювання електричної енергії</a>