空載無損耗電能表的製作方法

2023-05-20 16:51:36

專利名稱：空載無損耗電能表的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電能計量、記錄的儀表。
目前使用的感應系電能表，無論用戶是否用電、有無負載，電能表的電壓線圈始終帶電。也就是說，電能表接在電網中，只要電網有電，電能表電壓線圈就有電流流過，電能表就存在著功率損耗，按中國標準GB/T15283-1994規定0.5級和1級單相電能表電壓線路的有功功率損耗不大於3W，視在功率損耗不大於8VA，我們把用戶不用電即電能表空載時的功率損耗叫做空載損耗，由於電能表存在空載損耗，這是目前所使用的感應系電能表的一大缺陷。
本實用新型的設計目的是設計一種空載無損耗的電能表。
本實用新型的設計方案是空載無損耗電能表，是在目前普及型感應系電能表內增設電壓線圈斷開電路、電流檢測電路、電流過零電路、信號電壓電路、自動交流電子開關電路構成。本實用新型能準確地檢測出用戶是否在用電，用電時計量、記錄所用電能，不用電時無損耗。
結構方案是空載無損耗電能表，它包括電壓線圈(6)、電流線圈(7)，採用電壓線圈斷開電路(1)，電能表的電壓線圈(6)，一端接在端子⑤上經端子④到輸入電源N，電壓線圈(6)的另一端接在電壓斷開電路(1)中的k點，k點通過自動交流電子開關電路(4)中的k點串接後從②點接回到電壓斷開電路(1)中的端子②上，由端子②經端子①到輸入電源A，電流過零電路(3)中的電容C1與電壓線圈(6)並聯連接，電流檢測電路(3)中的電流互感器LH初級的兩個繞組L1、L2接成瞬時電流方向相同，產生瞬時磁通方向也相同的電路，輸入電源A由端子①引入，經電流互感器LH的一個初級繞組L1和電流線圈(7)接輸出端子③到負載Rf，輸入電源N由端子④引入，經電流互感器LH另一個初級繞組L2接輸出端子⑥到負載Rf，電流互感器LH次級繞組L3的輸出端A、B接信號電壓電路(5)的輸入端A、B兩點。信號電壓電路(5)中的四隻二極體D5、D6、D7、D8組成橋式整流電路，電容C2、C3、C4組成吸收、濾波電路，電阻R1、R2組成分壓、限流電路，電阻R1、R2串聯後電阻R1接整流橋的陰極，電阻R2接整流橋的陽極，電容C2與電阻R2並聯，電阻R1、R2的分壓點F與自動交流電子開關電路(4)中的單向可控矽SCR的觸發極相連，信號電壓電路(5)的零點電位與自動交流電子開關電路(4)的零點電位相連接於O點，自動交流電子開關電路(4)中的四隻二極體D1、D2、D3、D4接成橋式電路，單向可控矽SCR的陽極接在二極體D1、D2的陰極上，單向可控矽SCR的陰極接在二極體D3、D4的陽極上，二極體D1陽極與D3陰極的連接點②對應接在電壓線圈斷開電路(1)中的端子②上，二極體D2陽極與D4陰極的連接點k對應接在電壓線圈斷開電路(1)中的k點。
工作原理本實用新型見附圖1，基本原理與目前普及型感應系電能表一樣。所不同的是，在電壓線圈(6)的一端與輸入電源之間採用了電壓線圈斷開電路(1)。電壓線圈斷開電路(1)中的k點與端子②之間串連了一個自動交流電子開關。自動交流電子開關的打開或關斷決定了電壓線圈(6)是否與電源接通。電流檢測電路(2)中的電流互感器LH初級的兩個繞組L1、L2接成瞬時電流方向相同，產生磁通瞬時方向也相同的電路，見附圖3，用電流互感器LH來檢測用戶是否在用電。
當用戶用電時，用電電流就經過電流互感器初級繞組L1、L2，在電流互感器LH的次級繞組L3中感應一個交流信號電壓，這個信號電壓由A、B端輸出，送到信號電壓電路(5)的輸入端，經信號電壓電路(5)整流、濾波、分壓後將一個交流信號電壓變成一個直流信號電壓，這個直流信號電壓送到自動交流電子開關電路(4)中的單向可控矽SCR的觸發極，由四隻二極體D1、D2、D3、D4和單向可控矽SCR組成交流開關電路，單向可控矽SCR的觸發極接收到直流觸發信號，單向可控矽導通。k點與端子②自動接通，電壓線圈(6)接通輸入電源，電壓線圈(6)得電工作，與電流線圈(7)配合產生驅動轉矩，電能表計量、記錄所用電能。
當用戶停止用電時，沒有用電電流經過電流互感器的初級繞組L1、L2，在電流互感器LH的次級繞組L3中不產生感應交流信號電壓，沒有信號電壓由A、B端輸出，信號電壓電路(5)的輸入端，沒有接收到信號電壓，沒有直流信號電壓送到自動交流電子開關電路(4)中的單向可控矽SCR的觸發極，單向可控矽SCR的觸發極接收不到直流觸發信號，單向可控矽關斷，k點與端子②自動斷開，電壓線圈(6)斷開輸入電源，電壓線圈(6)失電不工作，此時電能表電壓線圈(6)兩端沒有電壓和工作電流，也就沒有空載損耗，從而使本實用新型達到用戶用電時正常計量所用電能，用戶停止用電時空載不存在損耗的目的。
本實用新型與普及型感應系電能表相比，具有有負載時正常計量，記錄所用電能，空載時無損耗，無潛動，靈敏度高的特點，本實用新型裝入電網中可以減少電網的線路損耗。


圖1是本實用新型電氣原理圖。
圖2是自動交流電子開關和信號電壓電路原理圖。
圖3是電流互感器LH初級繞組L1、L2繞線示意圖。
圖1、圖2、圖3是本實用新型的一種實施例。
實施首先參照附圖2製作印刷線路板，購置電子元器件，然後參照說明書第五部分及附圖1、附圖2、附圖3安裝、調試即可。
權利要求1.空載無損耗電能表，它包括電壓線圈(6)、電流線圈(7)，其特徵是採用電壓線圈斷開電路(1)，電能表的電壓線圈{6)，一端接在端子⑤上經端子④到輸入電源N，電壓線圈(6)的另一端接在電壓斷開電路(1)中的k點，k點通過自動交流電子開關電路(4)中的k點串接後從②點接回到電壓斷開電路(1)中的端子②上，由端子②經端子①到輸入電源A，電流過零電路(3)中的電容C1與電壓線圈(6)並聯連接，電流檢測電路(2)中的電流互感器LH初級的兩個繞組L1、L2接成瞬時電流方向相同，產生瞬時磁通方向也相同的電路，輸入電源A由端子①引入，經電流互感器LH的一個初級繞組L1和電流線圈(7)接輸出端子③到負載Rf，輸入電源N由端子④引入，經電流互感器LH另一個初級繞組L2接輸出端子⑥到負載Rf，電流互感器LH次級繞組L3的輸出端A、B接信號電壓電路(5)的輸入端A、B兩點。
2.根據權力要求1所述的空載無損耗電能表，其特徵是信號電壓電路(5)中的四隻二極體D5、D6、D7、D8組成橋式整流電路、電容C2、C3、C4組成吸收、濾波電路，電阻R1、R2組成分壓、限流電路，電阻R1、R2串聯後電阻R1接整流橋的陰極，電阻R2接整流橋的陽極，電容C2與電阻R2並聯，電阻R1、R2的分壓點F與自動交流電子開關電路(4)中的單向可控矽SCR的觸發極相連，信號電壓電路(5)的零電位與自動交流電子開關電路(4)的零點電位相連接於O點，自動交流電子開關電路(4)中的四隻二極體D1、D2、D3、D4接成橋式電路，單向可控矽SCR的陽極接在二極體D1、D2的陰極上，單向可控矽SCR的陰極接在二極體D3、D4的陽極上，二極體D1陽極與D3陰極的連接點②對應接在電壓線圈斷開電路(1)中的端子②上，二極體D2陽極與D4陰極的連接點k對應接在電壓線圈斷開電路(1)中的k點。
專利摘要本實用新型屬於電能計量、記錄的儀表。從根本上解決了電能表空載時損耗問題，空載無損耗電能表，是在目前普及型感應系電能表內增設電壓線圈斷開電路、電流檢測電路、電流過零電路、信號電壓電路、自動交流電子開關電路構成。本實用新型能準確地檢測出用戶是否在用電，用電時計量、記錄所用電能，不用電時無損耗。
文檔編號G01R11/02GK2258619SQ96209880
公開日1997年7月30日 申請日期1996年5月9日 優先權日1996年5月9日
發明者於鳳坤, 於鳳彬 申請人:於鳳彬, 於鳳坤