Устройство для учета полезной мощности и работы машин с электроприводом

 

Изобретение относится к технической физике, а именно к технике для учета работы машин с электроприводом, преимущественно переменного тока. Технический результат заключается в возможности регистрации величины затрачиваемой приводом мощности за вычетом мощности холостого хода, пропорциональной полезной работе и производительности машины, который достигается за счет того, что устройство содержит по крайней мере один датчик напряжения, подключенный первым и вторым выводами входной обмотки к соответствующим цепям напряжения питания электропривода, а первым и вторым выводами выходной обмотки - к соответствующим выводам обмотки напряжения регистратора мощности и/или энергии. При этом в устройство введен компенсатор мощности холостого хода, выполненный в виде по крайней мере одного трансформатора напряжения. Его первичная обмотка подключена первым и вторым выводами к соответствующим цепям напряжения питания электропривода, а вторичная обмотка включена через резистор параллельно и встречно выходной обмотке датчика тока. 1 ил.

Изобретение относится к технической физике, а именно к контрольным устройствам, в частности, к устройствам для учета работы машин с электроприводом, преимущественно переменного тока.

Известно устройство, позволяющее учитывать мощность и затраты энергии машин с электроприводом, содержащее датчик напряжения в виде трансформатора напряжения, подключенный первым и вторым выводами входной обмотки к соответствующим цепям напряжения питания электропривода, а первым и вторым выводами выходной обмотки к соответствующим выводам регистратора мощности или энергии, датчик тока, выполненный в виде трансформатора тока, включенного входной обмоткой последовательно с одной из цепей питания электропривода, а первым выводом выходной обмотки с первым выводом токовой обмотки регистратора мощности или энергии, подключенного вторым выводом токовой обмотки к второму выводу выходной обмотки трансформатора тока и к общей шине.

Недостаток этого устройства состоит в том, что оно регистрирует только суммарную потребляемую машиной мощность или энергию, включая мощность или энергию, затрачиваемые на полезную работу, а также мощность или энергию, необходимые для приведения в движение механизмов самой машины, т.е. мощность холостого хода. Это снижает точность и достоверность учета работы и отрицательно сказывается на материальной заинтересованности рабочих в конечных результатах труда и повышении выпуска продукции.

Изобретение решает задачу повышения точности и достоверности учета полезной работы и благодаря этому повышения эффективности использования и производительности машин.

Поставленная задача решается тем, что в известное устройство для учета мощности и работы машин с электроприводом введен компенсатор мощности холостого хода, выполненный в виде по крайней мере одного дополнительного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена первым и вторым выводами к соответствующим цепям напряжения питания электропривода, а вторичная обмотка соединена через резистор параллельно и встречно выходной обмотке датчика тока.

Благодаря наличию устройства компенсации мощности холостого хода регистратор мощности или энергии фиксирует только мощность (энергию), затраченную машиной на выполнение полезной работы и равную разности общей мощности и мощности холостого хода. Следовательно, показания прибора будут приблизительно пропорциональны объему полезной работы и произведенной продукции, что повысит достоверность учета работы машин и, в конечном счете, позволит повысить эффективность их использования и производительность.

Указанное выполнение компенсатора в виде понижающего трансформатора напряжения, выход которого через резистор подсоединен параллельно и встречно выходной обмотке датчика тока (трансформатора тока), связанной с регистратором мощности (энергии), позволяет создавать компенсирующие токи значительной силы и благодаря этому применять в качестве регистратора мощности (энергии) широко распространенные, дешевые и надежные приборы счетчики мощности (электроэнергии), например, индукционного типа, что расширяет диапазон возможных областей применения предлагаемого устройства.

На чертеже показана принципиальная схема устройства учета полезной мощности и работы машин с электроприводом для однофазного исполнения.

Устройство для учета работы машины с электроприводом 1 содержит датчики тока и напряжения, выполненные соответственно в виде трансформатора тока 2 и трансформатора напряжения 3, которые связаны с преобразователями мощности 4 и регистрирующими устройствами, например с самописцем мощности 5 и счетчиком активной электроэнергии 6, а также компенсатор мощности холостого хода. При этом компенсатор выполнен в виде дополнительного понижающего трансформатора 7, входная обмотка которого связана с цепями напряжения питания электропривода 1, а выходная через резистор 8 подсоединена параллельно и встречно выходной обмотке датчика тока 2.

Преобразователь мощности может быть выполнен как в виде отдельного блока, так и в виде элемента конструкции регистрирующих приборов.

Устройство учета работает следующим образом. Перед началом учета работы машины проводится настройка компенсатора мощности холостого хода с помощью переменного резистора 8 так, чтобы при отсутствии технологической нагрузки среднее значение активной мощности и работы, регистрируемой приборами 5 и 6, равнялось нулю. При работе машины под нагрузкой приборы 5, 6 регистрируют величину полезной затраченной мощности (энергии), равную разности полезной мощности и мощности холостого хода и пропорциональную загрузке машины, а следовательно, и объему произведенной полезной работы. Это происходит благодаря тому, что ток, создаваемый компенсатором мощности холостого хода (вторичной обмоткой трансформатора 7 и резистором 8), протекает в токовых обмотках преобразователя мощности (регистрирующих приборов 5, 6) навстречу току датчика тока 2.

Для электроприводов трехфазного тока при симметричной нагрузке и отсутствии перекоса фаз может использовать непосредственно указанная схема (рисунок), устанавливаемая на любой из фаз. При несимметричных фазах или нагрузке можно использовать аналогичную измерительную схему, работающую по известным способам двух или трех ваттметров. При этом компенсатор мощности холостого хода должен содержать соответственно два или три трансформатора напряжения, включенных первичными обмотками в соответствующие фазы и подсоединенных своими вторичными обмотками через переменные резисторы параллельно и навстречу выходным обмоткам трансформаторов тока, выполняющих функции датчиков фазных токов.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить достоверность учета загрузки машин и объема выполняемой ими полезной работы. Это дает возможность оперативно управлять ходом производственного процесса, более объективно стимулировать работников в зависимости от объема выполненной полезной работы, а за счет этого повысить эффективность использования машин, производительность труда и объем выпускаемой продукции.

Формула изобретения

Устройство для учета полезной мощности и работы машин с электроприводом, содержащее по крайней мере один датчик напряжения, подключенный первым и вторым выводами входной обмотки к соответствующим цепям напряжения питания электропривода, а первым и вторым выводами выходной обмотки к соответствующим выводам обмотки напряжения регистратора мощности и/или энергии, по крайней мере один датчик тока, включенный входной обмоткой последовательно с одной из цепей напряжения питания, а выводами выходной обмотки последовательно с соответствующими выводами токовой обмотки регистратора мощности и/или энергии, отличающееся тем, что в устройство введен компенсатор мощности холостого хода, выполненный в виде по крайней мере одного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена первым и вторым выводами к соответствующим цепям напряжения питания электропривода, а вторичная обмотка включена через резистор параллельно и встречно выходной обмотке датчика тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1