新四季網

多能電子電能表的製作方法

2023-05-05 08:05:56

專利名稱:多能電子電能表的製作方法
技術領域:
本實用新型屬於電力系統計量儀表。
電能表是電力部門對電力系統進行管理的必備的計量儀表,近今來隨著生活水平的提高,對電的需求亦日益增加,傳統的感應系電能表,由於精密度不高,功能不多等諸多因素已不能適應現代對電能管理的需求。而現在國內已有的電子電能表,一般採用時分分割相乘製作功率採樣,經V/F轉換電路製作電能表;或採用雙重調製解調等方法,雖然精確度高,但還存在線路複雜、成本高、電源適應力不強以及可靠性不高等缺點,因而不易推廣。
本實用新型旨在簡化電路,增加功能,提高可靠性、降低生產成本,改進現有的線式單相及三相電能表,從而達到大範圍的推廣目的。
本實用新型技術方案的形成是集功率傳感採樣電路,電壓/頻率轉換電路,計數電路和過載保護電路為該電能表整體電路。所述四種電路分別設有磁環(內設霍爾元件),線圈、運算放大器、電壓比較器、R-S觸發器、計數器、步進電機計數器、可控矽和繼電器,以及與之相連的電阻、電容器、二級管以及或非門等組件。
以下結合附圖詳述本實用新型

圖1為本實用新型單相電能表電路圖;圖2為本實用新型功率傳感器內部結構圖;圖3為本實用新型步進電機計數器示意圖4為本實用新型傳感器原理圖;圖5為本實用新型外形結構圖。
附圖解釋1-功率傳感採樣電路,2-電壓/頻率轉換電路,3-計數電路,4-過載保護電路,5-數字顯示器,6-復位開關,7-接線固定螺絲,8-電能表外殼。
圖1為單相電能表電路,圖中所示的負荷有功功率經功率傳感採樣電路(1),變換成直流電壓Vp,Vp經電壓/頻率轉換電路(2)轉換脈衝,脈衝經分頻後,推動步進電機計數電路(3)。圖中(4)為過載保護電路,該電路具有自動保護功能。所述原理中的功能分別由磁環、線圈、霍爾元件、運算放大器、數字電路、時基電路以及電阻、電容、二極體、可控矽、繼電器、以及步進電機計數器等組件實現的。
如圖2所示,功率傳感器內部構造主要包括磁環L,霍爾元件H、電阻R和線圈。負荷電流IL經線圈進入磁環內部產生磁場,其感應強度B與IL成正比,磁場垂直作用於霍爾元件,霍爾元件的工作電流由負荷電源經R1供給即IH=VL/R1,霍爾元件的輸出電勢VH=KBIH(K為霍爾係數),因此VHOCVLIL(VL、IL均為瞬時值)即負荷功率與霍爾電勢輸出成正比。VH為功率傳感器輸出。
電壓/頻率轉換器電路(2)運用恢復二次積分原理(見圖1-b)。當電路啟動後,E點電壓為零,比較器A3輸出的高電平觸發R-S觸發器。Q端輸出為高電平,Q端為低電壓,模擬開關K1、K4導通,K2、K3開斷,信號電壓VH經K1、R2、A1對C1作反相積分,E的電壓線性上升,當VE上升至VDZ時,比較器A2輸出高電平,觸發R-S觸發器的R端使R-S觸發器翻轉,Q端輸出為高電平,Q端輸出為低電壓,模擬開關K2K3導通,K1K4關斷,信號電壓VH經K3、R1、A1對C1作正向積分,E點電壓線性下降,當VE等零時比較器A3再次輸高電平使R-S觸發器翻轉進入一次積分,在其一個積分過程中時間T=2VDZ/VH(R1C1)-1′轉換器輸出頻率F=VH/2VDZR1C1。
圖3為步進電機計數器示意圖。
由電壓/頻率轉換器輸出的脈衝經分頻器10分頻和5分頻產生一對脈衝,驅動步進電機計數,步進電機採用偏心二極步進電機,其原理如圖(4),當A75分頻輸出為高平時,由T2流向T1的電流產生的磁場使步進電機偏轉180度之後而靜止,當A710分頻的輸出為高電平時,由T1流向T2的電流產生的磁場使步進電機再偏轉180度,從而完成一次計數。
功能保護原理行過載保護時,時基電路A8以及R8、R9、C3構成脈衝振蕩器,當時基電路輸出低平時,計數器A9對V/F轉換器輸出脈衝計數。若負載較大,單位時間內計數大於3時,所輸出脈衝供A3計數,若單位時間內計數大於10時,輸出脈衝經D4觸發可控矽G導通,使繼電器動作,而切斷電源。A8輸出的脈衝同時經A10計數構成定時器,經過或非門A11、A12和控制計數A13的計數時間時,在設定時間內對大負載限時,若在設定時間內負載電量超過設定值時,輸出高電平,經D3觸發可控矽切斷電源。行漏電保護時若線路不漏電,互感器B的輸出為零,若線路漏電,互感器輸出電流,經D1整流,C2濾波,A4放大送入比較器A5。漏電電流超過設定值時,A5輸出高電平,觸發可控矽切斷電源。
圖4為傳感器原理圖,如圖所示,由三個霍爾元件構成三相電網,在只需改變功率傳感器的基礎上,其主要原理與單相電能表相同。其功率傳感器由三個霍爾元件和磁環線圈構成,所屬輸入端相互並聯,分別進入各相電源及負載,所屬輸出端經串聯進入X、Y兩點(見圖1),然後經V/F(1-b)和(1-d)進行計量顯示(見圖1)。
圖5中外殼(8)正面的上部設有數字顯示器(5),在正面的下部設有兩個復位開關(6),其下設有兩個接線固定螺絲(7)。
本實用新型靈敏度及精度高,動態範圍大,對電網透應性強,過載能力大且過載保護功能全,不但能對短路進行保護,同時能自動限止大負載使用時間,減小因長期使用大負載形成火災的事故,其製造工藝簡單,可大規模生產,其可靠性優於一般電子電能表,自身功耗低,僅為感應電能表的三分之一。
權利要求1.一種多能電子電能表,系由外殼(8)、電路、線圈等構成,其特徵在於功率傳感採樣電路(1),電壓/頻率轉換電路(2),計數電路(3)和過載保護電路(4)構成其總電路流程,其外殼(8)設有數字顯示器(5),復位開關(6)和接線固定螺絲(8)。
2.根據權利要求1所述的多能電子電能表,其特徵在於所述功率傳感採樣電路(1)系由電阻R1,置於磁環內的霍爾元件和線圈組成。
3.根據權利要求1所述的多能電子電能表,其特徵在於所述電壓頻率轉換電路(2)系由模擬開關、電阻R2、運算放大器A、積分電容C1、電阻R3、穩壓二級管D2,以及電壓比較器A2和A3,R-S觸發器A6組成。
4.根據權利要求1所述的多能電子電能表,其特徵在於所述計數電路(3)系由計數器A7和步進電機計數器組成。
5.根據權利要求1所述的多能電子電能表,其特徵在於所述過載保護電路(4)系由時基電路A8、電阻R8和R9、電容器C3、計數器A9、A10和A13、或非門電路A11和A12、二極體D3、D4,以及可控矽G和繼電器J組成。
專利摘要本實用新型屬於電力系統計量儀表,系由外殼、電路、線圈等組件構成。集功率傳感採樣電路、電壓/頻率轉換電路、計數電路和過載保護電路為總體電路,以完成本實用新型的電路流程,其動態範圍大,靈敏度和精確度高,對電網透應性強,自身功耗低,過載保護功能齊,不但能對短路進行保護,同時能自動限止大負載使用時間,減小因長期使用大負載形成火災的事故。
文檔編號G01R22/00GK2185895SQ9323522
公開日1994年12月21日 申請日期1993年12月14日 優先權日1993年12月14日
發明者李躍兵 申請人:李躍兵

同类文章

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法【專利摘要】本實用新型公開了一種新型多功能組合攝影箱,包括敞開式箱體和前攝影蓋,在箱體頂部設有移動式光源盒,在箱體底部設有LED脫影板,LED脫影板放置在底板上;移動式光源盒包括上蓋,上蓋內設有光源,上蓋部設有磨沙透光片,磨沙透光片將光源封閉在上蓋內;所述LED脫影

壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置與流程

本發明涉及通信領域,特別涉及一種壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置。背景技術:在寬帶碼分多址(WCDMA,WidebandCodeDivisionMultipleAccess)系統頻分復用(FDD,FrequencyDivisionDuplex)模式下,為了進行異頻硬切換、FDD到時分復用(TDD,Ti

個性化檯曆的製作方法

專利名稱::個性化檯曆的製作方法技術領域::本實用新型涉及一種檯曆,尤其涉及一種既顯示月曆、又能插入照片的個性化檯曆,屬於生活文化藝術用品領域。背景技術::公知的立式檯曆每頁皆由月曆和畫面兩部分構成,這兩部分都是事先印刷好,固定而不能更換的。畫面或為風景,或為模特、明星。功能單一局限性較大。特別是畫

一種實現縮放的視頻解碼方法

專利名稱:一種實現縮放的視頻解碼方法技術領域:本發明涉及視頻信號處理領域,特別是一種實現縮放的視頻解碼方法。背景技術: Mpeg標準是由運動圖像專家組(Moving Picture Expert Group,MPEG)開發的用於視頻和音頻壓縮的一系列演進的標準。按照Mpeg標準,視頻圖像壓縮編碼後包

基於加熱模壓的纖維增強PBT複合材料成型工藝的製作方法

本發明涉及一種基於加熱模壓的纖維增強pbt複合材料成型工藝。背景技術:熱塑性複合材料與傳統熱固性複合材料相比其具有較好的韌性和抗衝擊性能,此外其還具有可回收利用等優點。熱塑性塑料在液態時流動能力差,使得其與纖維結合浸潤困難。環狀對苯二甲酸丁二醇酯(cbt)是一種環狀預聚物,該材料力學性能差不適合做纖

一種pe滾塑儲槽的製作方法

專利名稱:一種pe滾塑儲槽的製作方法技術領域:一種PE滾塑儲槽一、 技術領域 本實用新型涉及一種PE滾塑儲槽,主要用於化工、染料、醫藥、農藥、冶金、稀土、機械、電子、電力、環保、紡織、釀造、釀造、食品、給水、排水等行業儲存液體使用。二、 背景技術 目前,化工液體耐腐蝕貯運設備,普遍使用傳統的玻璃鋼容

釘的製作方法

專利名稱:釘的製作方法技術領域:本實用新型涉及一種釘,尤其涉及一種可提供方便拔除的鐵(鋼)釘。背景技術:考慮到廢木材回收後再加工利用作業的方便性與安全性,根據環保規定,廢木材的回收是必須將釘於廢木材上的鐵(鋼)釘拔除。如圖1、圖2所示,目前用以釘入木材的鐵(鋼)釘10主要是在一釘體11的一端形成一尖

直流氧噴裝置的製作方法

專利名稱:直流氧噴裝置的製作方法技術領域:本實用新型涉及ー種醫療器械,具體地說是ー種直流氧噴裝置。背景技術:臨床上的放療過程極易造成患者的局部皮膚損傷和炎症,被稱為「放射性皮炎」。目前對於放射性皮炎的主要治療措施是塗抹藥膏,而放射性皮炎患者多伴有局部疼痛,對於止痛,多是通過ロ服或靜脈注射進行止痛治療

新型熱網閥門操作手輪的製作方法

專利名稱:新型熱網閥門操作手輪的製作方法技術領域:新型熱網閥門操作手輪技術領域:本實用新型涉及一種新型熱網閥門操作手輪,屬於機械領域。背景技術::閥門作為流體控制裝置應用廣泛,手輪傳動的閥門使用比例佔90%以上。國家標準中提及手輪所起作用為傳動功能,不作為閥門的運輸、起吊裝置,不承受軸向力。現有閥門

用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法

專利名稱:用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法背景技術:1-本發明所屬領域本發明涉及一種用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置,其中的管狀容器被放在循環於配送鏈上的文檔匣或託架裝置中。本發明特別適用於,然而並非僅僅專用於,對引入自動分析系統的血液樣本試管之類的自動識別。本發明還涉及專為實現讀