Способ определения потребления электрической энергии

 

Изобрв ение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в системах контроля расхода электроэнергии и управления режимом электропотребления. Цель изобретения -- расширение функциональных возможностей за счет одновременного измерения мощности электропотребления и потребляемой энергии. Цель достигается тем, что по способу измерения электрической энергии. включающему преобразование величины потребляемой электроприемниками мощности в пропорциональную ей частоту вращения диска, преобразование оптически связанными осветителем и фотодатчиком частоты вращения диска, имеющего светоотражающий и светопоглощающий сектора его поверхности, в равную ей частоту следования электрических импульсов, суммирование электрических импульсов за интервал времени получас (час, сутки), дополнительно измеряют длительность электрических импульсов, а мощность рассчитывают по приведенному в описании соотношению В описании (савторскому свидетельству также приведено описание устоойства, реализующего способ. Наряду с расширением функциональных возможностей изобретение позволяет измерять мощность с приходом каждого импульса и при увеличении потребляемой мощности частота ее измерения увеличивается, что позволяет повысить достоверность и надежность контроля за энергопотреблением. 2 ил. сл с

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 G 01 R 11/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Д(1 уД

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 46893 1.0/21 (22) 05.05.89 (46) 07.05.91. Бюл. N. 17 . (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) Г,П,Меньщиков, В.В.Кудрявцев и А,П.Щипицин (53) 621.317.38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1195258. кл. G 01 R 11/56, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N 1275298, кл. G 01 R 11/56, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (57) Изобрегение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в системах контроля расхода электроэнергии и управления режимом электропотребления. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей за счет однОвременного измерения мощности электропотребления и потребляемой энергии. Цель достигается тем, что по способу измерения электрической энергии, Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в системах контроля расхода электроэнергии и управления режимами электропотребления предприятия, цехов, участков.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа за счет одновременного измерения. потребляемой мощности.

На фиг.1 приведены графики измерения параметров электропотребления; на фиг.2— устройство для осуществления способа.

„„SU„„1647412 А1 включающему преобразование величины потребляемой электроприемниками мощности в пропорциональную ей частоту вращения диска, преобразование оптически связанными осветителем и фотодатчиком частоты вращения диска, имеющего светоотражающий и светопоглощвющий вектора его поверхности, в равную ей частоту следования электрических импульсов, суммирование электрических импульсов за интервал времени получас (час, сутки), дополнительно измеряют длительность электрических импульсов, а мощность рассчитывают по приведенному в описании соотношению. В описании к.авторскому свидетельству также приведено описание устройства, реализующего способ. Наряду с расширением функциональных возможностей изобретение позволяет измерять мощность с приходом каждого импульса и при увеличении потребляемой мощности частота ее измерения увеличивается, что позволяет повысить достоверность и надежность контроля за энергопотреблением. 2 ил.

На фиг.1а приведен график получаемых электрических импульсов за оборот диска.

По оси ординат отложено напряжение электрического импульса, а по оси абсцисс— время; на фиг.1б приведен график гиперболической зависимости длительности электрического импульса от мощности электропотребления, Способ определения потребления электрической энергии позволяет осуществить измерение как расхода электроэнергии, так и мощности электропотребления. Для этого предварительно строят график зависимости

1647412 длительности электрических импульсов, получаемых за каждый оборот диска счетчика энергии, от известных значений мощности электропотрерления. Тогда в процессе электропотребления измерение мощности осуществляется автоматическим преобразованием по ранее полученному графику измеренной длительности электрических импульсов в величину потребляемой злектроприемниками мощности, Поскольку измерение длительности электрического импульса и преобразование результата измерения в величину потребляемой электроприемниками мощности осуществляют за каждый оборот диска счетчика расходуемой энергии, то измерение мощности электропотребления происходит с частотой, зависящей от потребляемой мощности, т,е, большему значению потребляемой мощности соответствует большая частота ее измерений. Это существенно расширяет функциональные возможности способа, так как позволяет наряду с измерением расхода электроэнергии измерять и мощность электропотребления. Причем; частота измерения мощности электропотребления устанавливается автоматическл.

Устройство (фиг.2), реализующее предложенный способ, содержит осветитель 1 и оптически связанный с ним фотодатчик 2, алюминиевый диск 3 счетчика энергии, на поверхность которого нанесен светопоглощающий сектор 4, триггер 5, схему И 6, кварцевый генератор 7, счетчик 8 импульсов, блок 9 постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), блок 10 памяти, блок 11 индикации и блок 12 логики. В блоке 9 ПЗУ прошит график (фиг.1б) зависимости длительности электрических импульсов от мощности электропотребления. Блок 12 логики осуществляет по сигналу с триггера 5 подготовку устройства к работе: перепись информации с блока 9 ПЗУ в блок 10 памяти и сброс счетчика 8 в нулевое состояние.

Способ определения потребления электрической энергии осуществляется следующим образом, Счетчиком электроэнергии преобразуют величину потребляемой электроприемниками мощности в пропорциональную ей частоту вращения диска, на светоотражающую поверхность которого наносят эмалью или лаком светопоглощающий сектор с длиной хорды, например, 2-4 мм.

На градуировочном стенде, содержащем известные поиемлемые для данной цели устройства, определяют длительность электрического импульса (фиг.1), получаемого с фотодатчика 2 (фиг.2) и мощность

55 пают на вход счетчика 8 импульсов. Сигнал с выхода счетчика 8 импульсов, соответствующий сосчитанным импульсам кварцевого генератора, прошедшим через строб длительностью t,, поступает на вход блока 9

ПЗУ, На выходе блока 9 ПЗУ формируется в

50 электропотребления. соответствующую этой длительности электрического импульса (строба), измеряют, например, заполняя импульс частотой кварцевого генератора и счетчиком импульсов определяют их количество. Мощность электропотребления измеряют с помощью подключенного на вход электропотребителей прибора, например, типа У441, Строят график глперболической зависимости длительности электрических импульсов (количества импульсов кварцевого генератора в стробе) от мощности электропотребления (фиг.1б), Прошивают известными методами в блоке 9 ПЗУ (фиг,2) построенную гиперболическую зависимость (фиг.1б).

В процессе электропотребления, вызывающего вращение диска того же счетчика электроэнергии с частотой, пропорциональной мощности электропотребления, преобразуют частоту вращения диска в равную ей частоту следования электрических импульсов. Измеряют длительность t< каждого электрического импульса и по ранее построенному графику преобразуют длительность каждого измеренного электрического импульса (строба) в мощность электропотребления Р=К/t<, осуществляя контроль последнеи, Фиксируют количество оборотов диска счетчиком электроэнергии или электрических импульсов, передачей последней в САУКЭ (систему автоматизированного учета и контроля электроэнергии) за интервал времени получас (час, сутки), осуществляя контроль за расходом электроэнергии.

Работа устройства, реализующего предлагаемый способ в режиме автоматического измерения, осуществляется следующим образом, Мощность электропотребления приводит во вращение алюминиевый диск 3 счетчика энергии, Светопоглощающий сектор 4 диска 3, пересекая оптическую ось осветителя 1 и фотодатчика 2, приводит к появлению на входе триггера 5 сигнала.

Сформированный триггером 5 сигнал с длительностью электрического импульса tU (фиг,1а) поступает на первый вход схемы И

6, на второй вход которой поступают импульсы кварцевого генератора 7. Импульсы с кварцевого генератора заполняют строб длительностью t< и с выхода схемы И посту! 647412 соответствии с графиком сигнал, соответствующий потребляемой электроприемниками мощности, Сигнал с выхода блока 9 ПЗУ поступает на первый вход блока 10 памяти.

Поступающий с выхода триггера 5 задний 5 фронт сигнала, соответствующего длительности электрического импульса ти, запускает блок 12 логики и с выдержкой с первого выхода этого блока поступает на второй вход блока 10 памяти, записывая содержи- 10 мое выходного сигнала блока 9 ПЗУ в блок

10 памяти. Сигнал с второго выхода блока

12 логики с выдержкой времени по отношению к сигналу с первого выхода этого же блока поступает на второй вход счетчика 8 15 импульсов, приводя его в исходное нулевое состояние. На следующем обороте диска 3 работа устройства повторяется.

Таким образом, измерение длительно- 20 сти каждого электрического импульса и преобразование результата измерения в величину потребляемой электроприемниками мощности позволяют расширить функциональные воэможности способа по 25 отношению к известному(базовому варианту) за счет измерения мощности электропотребления, Кроме того, время очередного измерения потребляемой электроприемниками 30 мощности зависит от ее величины и устанавливается автоматически (при увеличении мощности электропотребления увеличивается частота вращения диска счетчика и уменьшается пауза между измерениями мощности злектропотребления), Это позволяет исключить потребление электроэнергии сверх установленного лимита за счет оперативного контроля и своевременного отключения знергопотребителей и обеспечить повышение пооизводительности работы электромеханического оборудования, участвующего в технологическом процессе, за счет гарантированного его включения в режиме ограничения потребляемой электроэнергии (без выхода за установленный предел).

Формула изобретения

Способ определения потребления электрической энергии, включающий преобразование мощности электропотребления в пропорциональную ей частоту вращения диска электросчетчика, преобразование оптически связанными осветителем и фотодатчиком частоты вращеня диска в равную ей частоту следования электрических импульсов, суммировние электрических импульсов за интервал времени, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа за счет одновременного измерения потребляемой мощности, измеряют длительность каждого из электрических импульсов, а мощность рассчитывают по формуле

Р=Кйи, где P — потребляемая мощность; t< — длительность электрического импульса; К вЂ” коэффициент пропорциональности.

1647412

COCTBBMTGllb С,Хромов

Редактор А.Шандор Техред М,Моргентал Корректор О,Кравцова

Заказ 1395 Тираж 417 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101