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DE2758812A1 - Elektronischer zweiweg-kilowattstundenzaehler - Google Patents

Elektronischer zweiweg-kilowattstundenzaehler

Info

Publication number
DE2758812A1
DE2758812A1 DE19772758812 DE2758812A DE2758812A1 DE 2758812 A1 DE2758812 A1 DE 2758812A1 DE 19772758812 DE19772758812 DE 19772758812 DE 2758812 A DE2758812 A DE 2758812A DE 2758812 A1 DE2758812 A1 DE 2758812A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output
phase
proportional
pulse
integrator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19772758812
Other languages
English (en)
Inventor
Miran Milkovic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE2758812A1 publication Critical patent/DE2758812A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/127Arrangements for measuring electric power or power factor by using pulse modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Phase Differences (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

Elektronischer Zweiweg-Kilowattstundenzähler
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Kilowattstundenzähler und insbesondere auf einen derartigen Zähler bzw. ein derartiges Meßgerät zum Aufzeichnen der Energiemenge, die in Bezug auf ein elektrisches System eingeführt oder ausgeführt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf das Messen der elektrischen Energie in der Größenordnung von beispielsweise Kilowattstunden in einem elektrischen System. Die elektrische Energie in Kilowattstunden (kWh) wurde und wird weiterhin mit einem eine rotierende Scheibe aufweisenden Zähler gemessen, der u.a. in "Electrical Meterman's Handbook", Kapitel 7, 7. Auflage, veröffentlicht 1965 durch Edison Electric Institute, beschrieben ist. Die im folgenden beschriebene Erfindung stellt eine Abweichung von der Methode und der Vorrichtung dar, die beim
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Induktionszähler mit Läuferscheibe verwendet wird. Zusätzlich sind in der Instrumenten- und Zählertechnik Systeme bekannt, die elektronische und Festkörpervorrichtungen zum Hessen der Leistung und Arbeit verwenden. In einer derartigen Einrichtung ersetzen die elektronischen und Festkörpervorrichtungen die übliche Läuferscheibe· Somit werden in bekannten Systemen der durch die Leitung fließende Strom und die über einer Lastimpedanz , die mit der Leitung verbunden ist, anliegende Spannung jeweils abgetastet, und diese Parameter darstellende Signale sind mit einem Impulsbreiten-Amplitudenmultiplizierer verbunden. Der Multiplizierer erzeugt ein Ausgangsignal, das dem Produkt der abgetasteten Spannung und des Stromes proportional ist. Dieses Signal wird dann durch ein Tiefpaßfilter gemittelt, um eine Gleichspannung mit einer Amplitude zu liefern, die der gesamten Durchschnittsleistung des elektrischen Systems proportional ist. Diese Gleichspannung wird durch einen Analog/Impulsfolgewandler in eine Impulskette umgewandelt, die eine variable Signalfolgegeschwindigkeit f aufweist, die der mittleren Leistung la dem System proportional ist, wobei jedes Ausgangsimpulssignal eine konstante quantifizierte Menge an elektrischer Energie darstellt. Die Ausgangsimpulskette wird dann mit einem Anzeigemechanismus gekoppelt, der beispielsweise einen Zähler oder ein Register aufweisen kann, das übliche Sammel-, Speicher- und Anzeigefunktionen ausführt. Diese bekannnten elektronischen Meßsysteme enthalten jedoch keine internen Fehlerkorrekturmittel zum Korrigieren eines Verschiebungs- bzw. Versetzungsfehler in dem Meßgerät und, was noch wichtiger ist, sie enthalten keine damit verbundene Einrichtung zum Messen sowohl der in das System eingeführten Energiemenge als auch der aus dem System zu einem externen System ausgeführten Energiemenge.
Es ist demzufolge eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Einrichtung zum Messen der Kilowattstunden zu schaffen, die in Bezug auf ein einphasiges oder mehrphasiges elektrisches
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Wechselstromsystem ein- und ausgeführt werden.
Erfindungegemäß wird eine Einrichtung zum Messen der Kilowattstunden in einem elektrischen Wechselstromsystem geschaffen, wobei das Meßgerät bzw. der Zähler sowohl die Einfuhr als auch die Ausfuhr der Energie in Bezug auf das System aufzeichnet. Die Einrichtung enthält für Jede Phase des Systems eine Vergleichseinrichtung und einen Dreieckswellengenerator. Der Dreieckswellengenerator erzeugt ein hochfrequentes Signal, das dem einen Eingang der Vergleichseinrichtung zuführbar ist. Ein der abgetasteten Spannung in einer gegebenen Phase des elektrischen System proportionales Analogsignal wird an den anderen Eingangsanschluß der Vergleichseinrichtung angelegt. Die Ausgangsgröße der Vergleichseinrichtung ist somit ein Impulsbreiten-moduliertes Signal, wobei die Impulsbreite der Größe der Spannung in dem elektrischen System proportional ist. Dieses Signal wird mit einem Signal multipliziert, das der Amplitude des Stromes in dem System proportional ist. Somit ist die Ausgangsgröße des Multiplizierers proportional zu dem gleichphasigen Produkt von Strom und Spannung in der jeweiligen Phase des elektrischen Systems. Dieses Signal wird mit den Produktsignalen summiert, die von den anderen Phasen in dem elektrischen System abgeleitet werden, um ein Signal zu bilden, das der gesaraten augenblicklichen Leistung proportional ist, die in Bezug auf das System eingeführt oder ausgeführt wird. Dieses Signal wird integriert und in eine Impulskette umgewandelt, wobei die Frequenz der Impulskette der Energie proportional ist, die in Bezug auf das elektrische System ein- oder ausgeführt wird. Die in jeder Phase des elektrischen Systems abgetastete Augenblicksleistung wird auch summiert und gemittelt durch einen Integrator, dessen Ausgangsgröße durch eine Nulldurchgangsschaltung abgetastet wird, um die Aufzeichnung- und Anzeigeeinheit zu steuern, der die Impulskette zugeführt wird, die durch den Analog/Impulsfolgewandler erzeugt ist. Wenn somit die Polarität der Ausgangsgröße des
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mittelnden Integrators beispielsweise positiv ist, ist die Ausgangsimpulskette mit der Einfuhr-Aufzeichnungs- und Anzeigeeinheit verbunden, während, wenn die Polarität der Ausgangsgröße des mittelnden Integrators negativ ist, die Im pulskette der Ausfuhr-Aufzeichnungs- und Anzeigeeinheit gekoppelt ist. Durch diesen Mechanismus wird in Abhängigkeit von der Richtung des Stromflusses in dem System die Energie, die in das System eingeführt oder aus diesem ausgeführt wird, in getrennten Anzeigeeinheiten getrennt aufgezeichnet und angezeigt. Um ferner für eine Fehlerkorrektur zu sorgen, ist der Ausgang des Analog/Impulsfolgewandlers mit einem Satz von Schaltern am Eingang der Vergleichseinrichtungen in jeder Phase des mehrphasigen Zählers verbunden, um dadurch die Polarität der von den Vergleichseinrichtungen gelieferten Aus gangssignale umzukehren. Dies bewirkt eine Aufwärts-/Abwärtsintegration, die Verschiebungsfehler innerhalb des Systems korrigiert.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen an Hand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur ist ein schematisches Blockdiagramm des bevorzugten Ausführungsbeispieles.
Das in Figur 1 gezeigte elektrische System, in dem die Leistung und Energie durch das Heßgerät gemäß der Erfindung gemessen werden, kann irgendeinen Aufbau besitzen und beispielsweise ein übliches Leistungsverteilungssystern mit einer Netzfre quenz von 50 bzw. 60 Hz darstellen. Weiterhin kann das elektrische System Leistung einführen, d.h. verbrauchen, oder es kann Leistung an ein anderes System ausführen oder abgeben. Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Richtung des Leistungsflusses innerhalb des elektrischen Systems abzutasten und eine geeignete Aufzeichnungs- und
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Anzeigeeinheit anzutreiben in Abhängigkeit von entweder einer Energiezufuhr oder einer Energieausfuhr.
Es wird nun die Arbeitsweise des Zählers bzw. Meßgerätes zum Messen der augenblicklichen Leistung in einer Phase des mehrphasigen Systems näher beschrieben. Es sei bemerkt, daß die Messung der augenblicklichen Leistung in den anderen zwei Phasen die gleiche ist wie bei der beschriebenen Phase. Die verschiedenen Komponenten des Meßsystems für Jede Phase sind durch identische Zahlen und Buchstaben bezeichnet, wobei die zweiten und dritten Phasen durch die Verwendung eines Striches bezeichnet sind. Bezüglich der ersten Phase wird die Spannung V1 durch einen Spannungstransformator 11 abgetastet. Der Strom i^ wird durch einen Stromtransformator 13 geraessen. Der Spannungstransformator 11 weist eine erste Sekundärwicklung 15 auf, die eine Mittelanzapfung aufweist, um zwei analoge Spannungen V und -V zu entwickeln. Jede dieser Spannungen ist
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proportional zu der abgetasteten Spannung V1 innerhalb der ersten Phase des Systems und ist gegenüber einer anderen 180° phasenverschoben. Somit ist das Signal auf der Leitung 17 gleichphasig mit der Spannung über der Primärwicklung des Transformators 11, während die Spannung auf der Leitung 19 gegenüber der Eingangsspannungen 180° phasenverschoben ist. Die Spannungen V und -V sind selektiv mit dem einen Eingang
Jv Jv
einer Vergleichseinrichtung 21 gekoppelt, die einen üblichen bekannten Aufbau besitzt. Diese Spannungen sind mit der Vergleichseinrichtung über einen Aufwärts/Abwärts-Integrationsschalter 23 und einen Eingangswiderstand 25 verbunden. Die andere Eingangsgröße in die Vergleichseinrichtung 21 wird von einem Dreieckswellengenerator geliefert, der mit der Bezugszahl 31 bezeichnet ist.
Der Dreieckswellengenerator 31 enthält einen Integrator, der einen Verstärker 33 aufweist, dessen gleichphasiger Eingang über einen Widerstand 35 geerdet bzw. an Masse gelegt ist,
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und dessen invertierender Eingang mit dem Ausgang eines Flipflop 37 über einen Widerstand 39 verbunden ist. Ein RUckkopplungskondensator 41 ist zwischen den invertierenden Eingang des Verstärkers 33 und dessen Ausgang geschaltet, um dadurch eine übliche Integratorschaltung zu bilden. Der Ausgang des Integrators ist mit dem einen Eingang der Vergleichseinrichtung 21 über einen Widerstand 43 und ferner mit einer Impulserzeugerschaltung 45 über einen Widerstand 47 verbunden. Dieser Impulsgeber enthält eine erste Vergleichseinrichtung 49 und eine zweite Vergleichseinrichtung 51. Der andere Eingang der ersten Vergleichseinrichtung 49 ist an eine feste positive Spannung V gelegt, und der andere Eingang der Vergleichseinrichtung 51 befindet sich auf einer konstanten negativen Spannung Vn. Die Ausgänge der Vergleichseinrichtungen 49 und 51 sind mit den Setz- und Rücksetzeingängen des Flipflop 31 verbunden. Im Betrieb sei angenommen, daß der Integrator in positiver Richtung nach oben integriert, d.h. er erzeugt den positiv werdenden Abschnitt der Dreieckswelle. Wenn die Ausgangsspannung des Integrators den Spannungspegel V erreicht, erzeugt die Vergleichseinrichtung 49 einen Ausgangsimpuls, um das Flipflop 37 zu setzen. Dadurch wird am Ausgang des Flipflop 37 ein Impuls entwickelt, der bewirkt, daß der Integrator nach unten zu integrieren beginnt. Wenn der Integrator nach unten integriert, d.h. eine Ausgangsspannung erzeugt, die in negativer Richtung verläuft, wird der negativ werdende Abschnitt der Dreieckewelle erzeugt. Wenn der Integrator eine Ausgangsspannung liefert, die den Pegel V er -reicht, erzeugt die Vergleichseinrichtung 51 ein Ausgangssignal, um das Flipflop 37 zurückzusetzen. Wenn dies auftritt, wird der Ausgang des Flipflop 37 umgeschaltet, um zu bewirken, daß der Integrator wieder nach oben integriert. Dieser Zyklus wiederholt sich mit einer günstigen schnellen Geschwindigkeit im Vergleich zur Frequenz der Netzspannung in dem elektrischen System. Beispielsweise kann in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Netzspannung die übliche Netzfrequenz von 50 bzw.
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60 Hz in elektrischen Verteilungssystemen haben. In einem derartigen Fall erzeugt der Dreieckswellengenerator 31 vorzugsweise eine Dreieckswelle mit einer Frequenz von etwa 10 kHz.
Die Ausgangsgröße der Vergleichseinrichtung 21 ist eine Impulskette, wobei jeder Impuls eine Zeitdauer hat, die der augenblicklichen Amplitude der Netzspannung V1 in der ersten Phase des elektrischen Systems proportional ist. Somit ist die Ausgangsgröße der Vergleichseinrichtung 25 ein Impulsbreiten moduliertes Signal mit einer Dauer, die der Netzspannung V1 proportional ist. Dieses Signal ist einer Schalteinrichtung 53 zuführbar, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mechanisch arbeitet. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Schalter 53 auch eine elektronische Schaltungsanordnung mit einem geeigneten bekannten Aufbau sein kann.
Der Sekundärwicklung 14 des Stromtransformators 13 ist ein mit einer Mittelanzapfung versehener Widerstand 57 parallel geschaltet. Die Mittelanzapfung des Widerstandes 57 ist mit Erde bzw. Masse verbunden, so daß eine erste analoge Spannung V auf der Leitung 59 und eine zweite analoge Spannung -V auf einer Leitung 61 gebildet wird. Diese Spannungen sind in ihrer Magnitude proportional zu dem in der ersten Phase des Systems abgetasteten Strom, aber 180° phasenverschoben in Bezug auf einen anderen. Es ist ersichtlich, daß der Schalter 53 dazu dient, entweder die Spannung V oder -V mit dem Eingang der Integratorschaltung 63 und der abtastenden Integratorschaltung 65 zu verbinden, was von der Ausgangsgröße der Vergleichseinrichtung 21 abhängt. Wenn beispielsweise die Ausgangsgröße der Vergleichseinrichtung 21 hoch ist, verbindet der Schalter 53 die Spannung V mit den Integratorschaltungen 63 und 65, und wenn die Ausgangsgröße der Vergleichseinrichtung 21 niedrig ist, verbindet der Schalter 53 die Spannung -V mit jedem dieser Integratoren.
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Der Integrator 63 besitzt einen üblichen Aufbau. Die Eingangsgröße In den Integrator 63 ist ein zerhacktes analoges Signal mit einer augenblicklichen Amplitude, die dem in der ersten Phase des elektrischen Systems gemessenen Strom proportional ist, und die Dauer des zerhackten Abschnittes der Welle ist der Magnitude der Spannung V. proportional. Somit ist die Teileingangsgröße in den Integrator 63, die von dem Schalter 53 entwickelt wird, proportional zu der augenblicklichen Teil -leistung, die in Bezug auf die erste Phase des Systems ein- oder ausgeführt wird. Die Teilleistung, die in den anderen Phasen des Systems abgetastet wird, wird ebenfalls dem Integrator 63 und desgleichen dem Abtastintegrator 65 zugeführt, so daß an dem Eingang des Integrators 63 ein Signal anliegt, das der augenblicklichen Gesamtleistung entspricht, die in Bezug auf das elektrische System ein- oder ausgeführt wird. Die Ausgangsgröße des Integrators 63 ist ein Sifgnal, das der in dem elektrischen System verbrauchten Energie proportional ist. Dieses Signal wird durch eine Impulserzeugerschaltung 73 in eine Impulskette umgewandelt. Die Impulserzeugerschaltung 73 ist in etwa ähnlich dem Impulsgenerator 45 in dem Dreieckwellengenerator 31· Somit enthält die Impulserzeugerschaltung Vergleichseinrichtungen 75 und 77» und ein Flipflop 79. Der Ausgang des Integrators ist über einen Widerstand 81 mit jeder der Vergleichseinrichtungen 75 und 77 verbunden. An den anderen Eingang der Vergleichseinrichtung 75 ist eine konstante positive Spannung V und an den anderen Eingang der Vergleichseinrichtung 77 ist eine konstante negative Spannung V ange -legt. Der Ausgang der Vergleichseinrichtung 75 ist mit dem Setzeingang des Flipflop 79 und der Ausgang der Vergleichseinrichtung 77 ist mit dem RUcksetzeingang des Flipflop 79 verbunden.
Im Betrieb sei angenommen, daß der Integrator 63 in positiver Richtung integriert. Wenn die Spannung am Ausgang des Integrators gleich V ist, liefert die Vergleichseinrichtung 75
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ein Ausgangssignal zum Setzen des Flipflop 79. Somit wird ein Impuls erzeugt, der der Zufuhr-Aufzeichnungs- und Anzeigeeinheit 83 oder der Ausfuhr-Aufzeichnungs- und Anzeigeeinheit
84 zugeführt wird. Die Zufuhr- und Ausfuhr-Aufzeichnungs- und Anzeigeeinheiten besitzen einen üblichen Aufbau. Die Impulskette wird diesen Anzeigeeinheiten über einen Zweiweg-Schalter
85 selektiv zugeführt. Die Impulskette am Ausgang des Wandlers 73 wird auch einem Schalter 87 zugeführt. Der Schalter 87 verbindet die Ausgangsgröße der Schaltungsanordnung 73 mit den Aufwärts-/Abwärts-Integrationsschaltern 73 des Zählers. Wie aus dem folgenden deutlich wird, kann die Phasenlage der durch die Impulserzeugerschaltung 73 erzeugten Impulse umgekehrt werden in Abhängigkeit von der Richtung des Leistungsflusses in Bezug auf das elektrische System. Die Impulse, die von dem Schalter 87 zu den Aufwärts-Abwärtsschaltern zurückgekoppelt werden, bewirken, daß die Schaltarme der Schalter 23 die Polarität der an den einen Eingang der Vergleichseinrichtungen 21angelegten Spannung V verändern. Dies hat die Wirkung einer Änderung der Polarität der Ausgangsgröße der Multiplizierschalter 53, um dadurch die Integrationsrichtung im Integrator 63 zu ändern. Somit beginnt der Integrator 63 abwärts zu integrieren, und wenn die Ausgangsgröße des Integrators den negativen Spannungspegel V erreicht, liefert die Vergleichseinrichtung 77 einen Ausgangsimpuls zum Zurücksetzen des Flipflop 79. Dies führt zu einer Ausgangsgröße, die die Schaltarme des Schalter 23 wieder in eine Lage bringen, in der die Spannung V an die Vergleichseinrichtungeii 21 angelegt ist. Dieser Zyklus wiederholt sich selbst. Somit werden während des Aufwärts- und Abwärtsintegrationsprozesses die Fehlersignale, die durch Versetzungsspannungen infolge des Integrationsprozesses entstehen, ausgemittelt. Dies bewirkt eine Verbesserung des dynamischen Bereiches des elektronischen Kilowattstundenzählers gemäß der Erfindung.
Um für eine Zweiweg-Messung zu sorgen, d.h. für eine getrennte
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Aufzeichnung und Anzeige der in das System eingeführten und ausgeführten elektrischen Energie, werden die entsprechenden Ausgangssignale aus den Schaltern 53» 53' und 53'* summiert und dem Eingang des abtastenden Integrators 65 zugeführt. Dieser Abtastintegrator 65 mittelt die summierten Ausgangsgrößen der Schalter 53» 53* und 53*'und liefert an seinem Ausgang ein Gleichstromsignal» dessen Polarität von der Stellung der Schalter 23» 23' und 23'* und desgleichen von der Richtung des Leistungsflusses in dem System abhängt. Beispielsweise sei angenommen, daß die Ausgangsgröße des Integrators positiv ist, was bedeutet, daß Leistung von dem System in ein externes System abgegeben wird. Dieses positive Signal ist über einen Schalter 89 mit zwei Vergleichseinrichtungen 91 und 93 gekoppelt. Diese Vergleichseinrichtungen 91 und 93 tasten die Polarität der Ausgangsgröße des Integrators 65 ab und steuern die Stellung der Schaltarme der Schalter 85 und 87. Venn die Ausgangsgröße des Integrators 65 positiv ist, befinden sich die Schaltarme der Schalter 85 und 87 in der dargestellten Stellung. Somit wird die Ausgangsimpulskette aus der Impulserzeugerschaltung 73 Über den Schalter 85 der Ausfuhr-Aufzeichnungs- und Anzeigeeinheit 84 zugeführt. Gleichzeitig wird diese Impulskette Über den Schalter 87 zur Steuerung der Stellungen der Schaltarme der Schalter 23» 23* und 23" zugeführt.
Es sei nun ein umgekehrter Leistungsfluß angenommen, und dass das System ein effektiver Verbraucher an elektrischer Energie wird. Wenn dies auftritt, ist der Strom in dem System umgekehrt, mit dem Ergebnis, daß der Integrator 65 abwärts zu integrieren beginnt· Somit liefern die Vergleichseinrichtungen 91 und 93 ein Ausgangssignal, wenn die Integration negativ verläuft, um die Schaltarme der Schalter 85 und 87 umzuschalten. Somit verbindet der Schalter 85 die Impulskette am Auegang des Wandlers 73 mit der Zufuhr-Aufzeichnungs- und Anzeigeeinheit 83· Gleichzeitig ist der Schaltar« des Schalters 87
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mit dem Ausgang des Wandlers 95 verbunden, so daß die Phase der mit den Schaltern 23, 23' und 23'' verbundenen Impulse 180° verschoben ist. Dies bewirkt die Umkehrung der Phasenlage der Spannung V , die an die Eingänge der Vergleichseinrichtungen 21 angelegt ist, so daß sich die Fehlerkorrekturschleife in der richtigen Phasenrelation befindet.
Es sei nun angenommen, daß Leistung aus dem elektrischen System ausgeführt wird, und daß sich jeder der Schalter 85, 87 und in der dargestellten Stellung befindet. Wenn durch die Impulserzeugerschaltung 73 ein Ausgangsimpuls erzeugt wird, werden die Schalter 23, 23' und 23l! Jeweils verändert, um zu bewirken, daß die Integratoren 63 und 65 die Integrationsrichtung ändern. Um gleichzeitig für eine richtige Phasenlage zu sorgen, bewirkt der Ausgangsimpuls des Wandlers 73 eine Drehung des Schalters 89 in einen Eingriff mit dem Ausgang des Wandlers 99. Wenn somit der Integrator 65 in der entgegengesetzten Richtung integriert, ist die Polarität der Ausgangsgröße dieses Integrators durch den Wandler 99 umgekehrt, so daß die Vergleichsschaltung 91, 92 weiterhin die Ausgangsgröße des Integrators 65 vergleicht, als wäre keine Änderung in der Integrationsrichtung aufgetreten. Dies Zyklus wiederholt sich selbst, so daß jedesmal, wenn durch die Impulserzeugerschaltung 73 ein Impuls erzeugt wird, der Schalter 89 zwischen dem Ausgang des Integrators 65 und dem Ausgang des Wandlers 99 umgeschaltet wird, so daß die Schaltarme der Schalter 85 und 87 in der gleichen Stellung bleiben, wenn Leistung kontinuierlich eingeführt oder ausgeführt wird. Nur wenn ein Wechsel von Leistungsausfuhr zu Leistungseinfuhr oder umgekehrt auftritt, ändern die Schaltarme der Schalter 85 und 87 ihre Stellungen.
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Claims (6)

  1. GENERAL ELECTRIC COMPANY 4S37-21-ME-5222
    Patentansprüche
    Elektronisches Zweiweg-Meßgerät zum Messen der Energie, die in einem einphasigen oder mehrphasigen elektrischen System verbraucht oder von diesem abgegeben wird, gekennzeichnet durch
    Mittel (13, 14) in jeder einzelnen Phase zum Erzeugen erster und zweiter Analogsignale, die einem Strom in der entsprechenden Phase proportional sind, wobei das erste Analogsignal 180° phasenverschoben ist auf das zweite Analogsignal,
    Mittel (11, 15) in jeder einzelnen Phase zum Erzeugen dritter und vierter Analogsignale, die der Spannung in der entsprechenden Phase proportional sind, wobei das dritte Analogsignal 180° phasenverschoben ist in Bezug auf das vierte Analogsignal,
    Mittel (31) zum Erzeugen einer relativ hochfrequenten Dreieckswelle,
    eine Vergleichseinrichtung (21) in jeder einzelnen Phase, an deren einem Eingangsanschluß die hochfrequente Dreieckswelle anlegbar ist,
    erste Schaltmittel (23) in jeder einzelnen Phasezum selektiven Zuführen der entsprechenden dritten oder vierten Analogsignale an den anderen Eingangsanschluß der Ver gleichseinrichtung (21), deren Ausgangsgröße ein impulsbreiten-moduliertes Signal mit einer Impulsbreite ist, die der Amplitude der Spannung in der entsprechenden Phase proportional ist,
    Mittel (53) in jeder einzelnen Phase zum Multiplizieren des entsprechenden impulsbreiten-modulierten Ausgangsignales der Vergleichseinrichtung mit einem Signal, das dei ersten und zweiten, dem Strom proportionalen Analogsignalen
    809828/0728 ORIGINAL INSPECTED
    proportional ist, wobei die Ausgangsgröße des entsprechenden Multiplizierers eine Amplitude, die dem Strom in der entsprechenden Phase proportional ist, und eine Impulsbreite aufweist, die der Amplitude der Spannung in der entsprechenden Phase proportional ist,
    einen Integrator (63), der mit dem Ausgang des Multiplizierers (53) verbunden ist und dessen Ausgangsgröße der in dem System verbrauchten Energie proportional ist,
    einen Analog/Impulsfolgewandler oder Impulserzeugerschaltung (73), die die Ausgangsgröße des Integrators (63) in eine Impulskette umwandelt, wobei jeder Impuls der in dem System verbrauchten Energie proportional ist,
    erste Mittel (83) zum Aufzeichnen und Anzeigen der in dem elektrischen System verbrauchten Energie,
    zweite Mittel (84) zum Aufzeichnen und Anzeigen der von dem elektrischen System abgegebenen Energie,
    Mittel (65) zum Abtasten, ob in dem elektrischen System Energie verbraucht oder von diesem abgegeben ist, und
    auf die Abtastmittel (65) ansprechende zweite Schaltmittel (85, 87) zum Zuführen der Impulskette zu entweder den ersten oder zweiten Aufzeichnungs- und Anzeigemitteln (83, 84).
  2. 2. Meßgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abtastmittel (65) die mittlere bzw. durchschnittliche augenblickliche Leistung in dem System feststellt und Mittel (91, 93)aufweist zum Feststellen der Polarität der mittleren augenblicklichen Leistung, wobei die zweite Schalteinrichtung auf die ermittelte Polarität anspricht und selektiv die Impulskette mit der ersten oder zweiten Aufzeichnungs- und Anzeigeeinrichtung (83, 84) verbindet.
    B 0 9 η ? 3 I 0 7 ?
  3. 3. Meßgerät nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ferner Fehlerkorrekturmittel vorgesehen sind, die auf die Ausgangsimpulse des Analog/Impulskettenwandlers (73) ansprechen zum Betätigen der entsprechenden ersten Schalteinrichtung derart, daß alternativ das dritte oder vierte Analogsignal selektiv mit der entsprechenden Vergleichseinrichtung (21) verbindbar ist zur Korrektur der Versetzungsintegrationsfehler in dem Meßgerät.
  4. 4. Meßgerät nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Mittel zum Invertieren der der Energie proportionalen Impulskette und zum Verbinden der invertierten Impulse kette mit der zweiten Schalteinrichtung (85, 87) vorge sehen sind, wenn die Richtung des Leistungsflusses in Bezug auf das elektrische System sich ändert.
  5. 5. Meßgerät nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Analog/Impulsfolgewandler (73) Mittel zum Abtasten, wann der Spannungspegel am Ausgang des Integrators einen ersten vorbestimmten Wert (V ) und Mittel zum Abtasten aufweist, wann die Ausgangsgröße des Integrators einen zweiten negativen Wert (Vn) erreicht, und
    Mittel (79) einen Ausgangsimpuls erzeugen, wenn die positiven und negativen Spannungswerte erreicht sind.
  6. 6. Meßgerät nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jede einzelne Multipliziereinrichtung (53) einen Schalter aufweist, der die entsprechenden ersten oder zweiten Analogsignale gemäß der Ausgangsgröße der entsprechenden Vergleichseinrichtung (21) selektiv dem Integrator (63)
DE19772758812 1977-01-07 1977-12-30 Elektronischer zweiweg-kilowattstundenzaehler Withdrawn DE2758812A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/757,799 US4058768A (en) 1977-01-07 1977-01-07 Two-way electronic kWh meter

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ID=25049270

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JP (1) JPS53106075A (de)
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4217546A (en) * 1978-12-11 1980-08-12 General Electric Company Electronic energy consumption meter and system with automatic error correction
JPS57146121U (de) * 1981-03-06 1982-09-14
JPS57146168A (en) * 1981-03-05 1982-09-09 Toshiba Corp Device for judging power flow
US4486707A (en) * 1982-09-24 1984-12-04 Sangamo Weston, Inc. Gain switching device with reduced error for watt meter
US4709375A (en) * 1983-09-27 1987-11-24 Robinton Products, Inc. Digital phase selection system for signal multipliers
US4542354A (en) * 1983-08-01 1985-09-17 Robinton Products, Inc. Delta-sigma pulse modulator with offset compensation
US4788493A (en) * 1984-12-04 1988-11-29 Square D Company Apparatus for detecting direction of electric power flow
US4713608A (en) * 1986-03-06 1987-12-15 Computer Power Systems Corporation Apparatus for providing cost efficient power measurement
US4801874A (en) * 1987-02-27 1989-01-31 Process Systems, Inc. Method and apparatus for measuring electricity
GB2221313B (en) * 1988-07-26 1993-02-24 Omega Electric Ltd Instantaneous multiplier for use in power measurement systems
US7317404B2 (en) * 2004-01-14 2008-01-08 Itron, Inc. Method and apparatus for collecting and displaying consumption data from a meter reading system
CN1328586C (zh) * 2004-12-06 2007-07-25 太原合创自动化有限公司 电能质量监测记录分析系统
US8085055B2 (en) * 2009-04-20 2011-12-27 Veris Industries, Llc Branch current monitoring system
KR101004147B1 (ko) * 2010-04-02 2010-12-27 한국전력공사 역 조류 보정용 3상 양방향 계량기 및 계량방법
GB201118124D0 (en) * 2011-10-20 2011-11-30 Each For All Productions Ltd Improvement in smart meters
FR3002641A3 (fr) * 2013-02-27 2014-08-29 Dotvision Module compteur d energie bidirectionnel
US9424975B2 (en) 2013-08-23 2016-08-23 Veris Industries, Llc Split core transformer with self-aligning cores
US9588148B2 (en) 2014-01-23 2017-03-07 Veris Industries, Llc Input circuit for current transformer
US9607749B2 (en) 2014-01-23 2017-03-28 Veris Industries, Llc Split core current transformer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3875509A (en) * 1973-05-17 1975-04-01 Gen Electric Electronic metering of active electrical energy
US3886449A (en) * 1974-03-06 1975-05-27 Gen Electric Power measurement circuit
US3975682A (en) * 1974-12-13 1976-08-17 Esterline Corporation Watt/watthour transducer and integrator and current sources therefor
US3976942A (en) * 1974-12-13 1976-08-24 Esterline Corporation Watt/watt hour transducer having current signals and a modulator therefor

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US4058768A (en) 1977-11-15
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JPS53106075A (en) 1978-09-14

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