DE19539547A1 - Electronic meter for measuring electric work as power consumed by electric unit - Google Patents
Electronic meter for measuring electric work as power consumed by electric unitInfo
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Abstract
Description
Es sind eine Vielzahl von Einrichtungen bekannt, die die elektrische Energie mittels elektronischen Zähleinrichtungen messen.A large number of devices are known which use electrical energy measure electronic counting devices.
Dabei kommen die verschiedensten elektronischen Zähler zur Anwendung, die auf dem Hall- Prinzip beruhen, oder auf analoger und auch digitaler Basis die Zählung vornehmen. Eine diesbezügliche gute und ausführliche Darstellung liefert das Buch: "Elektrische Energie, elektronisch gemessen" [0].A wide variety of electronic counters are used, which are Principle, or count on an analog and digital basis. A the book provides a good and detailed description of this: "Electrical energy, electronically measured "[0].
Allgemein weisen die dargestellten und andere elektronische Zähleinrichtungen so geartete Eigenschaften auf, daß sie noch nicht in der Lage sind, den Induktionszähler ernsthaft zu ersetzen.In general, the illustrated and other electronic counting devices have such a type Properties on that they are not yet able to seriously reduce the induction counter replace.
Weil es aber immer notwendiger wird, neben dem Messen der Energie gleichzeitig in diesem Gerät Führungsgrößen beliebiger elektrischer Parameter z. B. zum Zwecke der Energiesteuerung oder -regelung zu liefern, kann der Induktionszähler in der Zukunft diese Ansprüche nicht erfüllen. So gehört auch der Datenaustausch für Verrechnungen und Tarifführungsgrößen dazu, denn dieser sollte über modulare Lösungen problemlos erstellbar sein.Because it is becoming more and more necessary, besides measuring the energy at the same time Device reference variables of any electrical parameters z. B. for the purpose of The induction meter will be able to supply energy control or regulation in the future Not meet requirements. This also includes data exchange for billing and Tariff management variables, because this should be easily created using modular solutions be.
Natürlich ist es bei dem heutigen Stand der Technik keine Hürde mehr, diesen Ansprüchen auch mit dem herkömmlichen Induktionszähler zu entsprechen. Es sind Lösungen bekannt, die es gestatten, daß von der umlaufenden Scheibe des Zählers Impulse abgenommen und entsprechend weiterverarbeitet werden. Diese Impulse lassen sich mit der elektronischen Datenverarbeitung in beliebiger Form so aufbereiten, daß damit alle Ansprüche erfüllt werden können, wie sie oben aufgeführt wurden. Diese Ansprüche erfordern jedoch einen gerätetechnischen Aufwand, den sich die Hersteller offensichtlich deshalb nicht leisten, weil eine gesamtelektronische Meßwerterfassung in absehbarer Zeit zu erwarten ist, die den geschilderten Lösungsweg sofort in den Bereich einer überholten Technik stellen. Mit meinen Ausführungen soll erreicht werden, daß mit vertretbaren Mitteln ein Gerät hergestellt werden kann, welches mit reinen digitalelektronischen Mitteln den geschilderten und einer Reihe weiterer Ansprüche gewachsen ist.Of course, with the current state of the art, these requirements are no longer a hurdle also with the conventional induction counter. Solutions are known that allow pulses to be taken from the rotating disk of the counter and processed accordingly. These impulses can be with the electronic Prepare data processing in any form so that all requirements are met can, as listed above. However, these claims require one equipment expenditure, which the manufacturers obviously cannot afford because an all-electronic measured value acquisition is to be expected in the foreseeable future that the Place the described solution immediately in the area of an outdated technology. With my explanations it should be achieved that with reasonable means a device can be produced, which with pure digital electronic means the described and a number of other claims.
Gegenwärtig ist offensichtlich, daß die digitalen Meßinstrumente für Strom und Spannung sich gegenüber den konventionellen Meßgeräten mit mechanischem Zeigerausschlag durchgesetzt haben. Trotz des Vorhandenseins aller technischen Voraussetzungen für eine digitale Elektroenergiezähleinrichtung (Elt-Zählung) ist dieses Gerät auf dem Markt noch nicht auf breiter Basis vorhanden. It is currently evident that the digital measuring instruments for current and voltage are different prevailed over conventional measuring devices with mechanical pointer deflection to have. Despite the existence of all technical requirements for a digital Electrical energy metering device (ELT metering), this device is not yet on the market broad base available.
Das Problem, daß die elektronische Lösung noch nicht die erforderliche Anwendungsbreite erreicht hat, liegt neben weiteren Ursachen in der gegenwärtigen Interpretation der Meßwerte Strom I und Spannung U. Genauer gesagt werden U und I z. B. durch den Scheitelfaktor, der bei Sinusgrößen bekannterweise einen Wert vonThe problem that the electronic solution does not yet have the necessary scope among other causes lies in the current interpretation of the measured values Current I and voltage U. More specifically, U and I z. B. by the crest factor in the case of sine variables, a value of
ξS = (1)ξ S = (1)
[1 S. 23] aufweist, zur Weiterberechnung aufbereitet. Der Scheitelfaktor ist eine Verhältniszahl, gebildet aus dem Quotienten aus dem Höchst- oder Scheitelwert und dem Effektivwert der jeweiligen Amplitude, die über eine Halbwelle gemessen wird. Im Rahmen der elektronischen Datenverarbeitungstechnik gibt es reichhaltige, preiswerte und platzsparende Hard- und Softwarelösungen, die durch richtige Handhabung in der Lage sind, mit wenigen Mitteln das für die Energie erforderliche Produkt aus U×I×Zeit zu bilden, und als brauchbaren digitalen Wert zu interpretieren, bzw. für die verschiedensten Darstellungen zur Verfügung zu stellen.[1 p. 23], processed for further calculation. The crest factor is one Ratio, formed from the quotient of the maximum or peak value and the RMS value of the respective amplitude, which is measured over a half-wave. In the context of electronic data processing technology, there are rich, inexpensive and space-saving hardware and software solutions that are able to handle them correctly, with few resources the product of U × I × time required for the energy to form and interpret it as a usable digital value, or for the most diverse To make representations available.
E = U · I · t (2)E = UIt (2)
Gl. 2 ist die Energie, die aus den Ausgangswerten von Gleichstrom und Gleichspannung resultiert. Handelt es sich um Wechselstrom und Wechselspannung stellt sich Gl. 2 bekannterweise in der folgenden Form dar, wobei zunächst die Phasenverschiebung=0 vorhanden sein soll.Eq. 2 is the energy resulting from the output values of direct current and direct voltage results. If it is alternating current and alternating voltage, Eq. 2nd known to be in the following form, with the phase shift = 0 first should be present.
e = u · i · t (2.1)e = u · i · t (2.1)
Von den zutreffenden Eingangswerten für die Elt-Zählung nämlich u und i ist es vorteilhafterweise nicht notwendig, den Effektivwert zu benutzen, sondern aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung kann darauf verzichtet werden. Der Effektivwert ist ohnehin nur eine mathematische Aussage mit einem physikalischen Hintergrund, der sich aus der Entstehungsgeschichte der elektrischen Meßtechnik als naheliegende Erkenntnis ergab. Dem elektrodynamischen Meßwerk und dem Induktionszähler werden bei ihrer Meßaufgabe nur die reinen Sinusgrößen von u und i zugeführt und da ist nicht davon auszugehen, daß bei ihrer Wirkungsweise Vorgänge ablaufen, die einer Effektivwertbildung gleichkommen. Noch wenige Ausführungen zum arithmetischen oder algebraischen Mittelwert. Nach [2 S. 137] ist dieses arithmetische Mittel im einfachen Fall für zwei Größen a und b als die Hälfte ihrer Summe definiert. Bei n Größen a₁, a₂, . . .an errechnet sich der Wert nach der bekannten BeziehungOf the applicable input values for the Elt count, namely u and i, it is advantageously not necessary to use the effective value, but can be dispensed with on the basis of the solution according to the invention. The effective value is anyway only a mathematical statement with a physical background, which emerged from the history of the emergence of electrical measurement technology as an obvious finding. The electrodynamic measuring mechanism and the induction counter are only supplied with the pure sine variables of u and i in their measuring task and it cannot be assumed that their mode of operation will result in processes which are equivalent to the formation of an effective value. A few more comments on the arithmetic or algebraic mean. According to [2 p. 137] this arithmetic mean is simply defined as half of their sum for two quantities a and b. With n sizes a₁, a₂,. . .a n the value is calculated according to the known relationship
Das Ergebnis wird aber in der Elektrotechnik nicht mittels Gl. 3 gefunden, sondern es wird das bestimmte Integral folgendermaßen gelöstHowever, the result is not used in electrical engineering using Eq. 3 found, but it will certain integral solved as follows
Bekannterweise ist dieses Ergebnis als Fläche durch folgende Rechnung umwandelbar in eine AmplitudengrößeAs is known, this result can be converted into an area by the following calculation Amplitude size
Manchem Leser wird diese Herleitung etwas sprunghaft erscheinen, so daß hier noch die Darstellung nach [1 S. 18] mit der Ausgangsgleichung des StromesTo some readers, this derivation will appear somewhat erratic, so that here too Representation according to [1 p. 18] with the output equation of the current
i = Imax bzw. Scheitel sin αi = I max or vertex sin α
erfolgen soll.should be done.
Die halbe Periodendauer beträgt π. Der algebraische Mittelwert ergibt sich somit zuHalf the period is π. The algebraic mean thus results in
Dieses Ergebnis 0,637 ist somit eine Durchschnittsamplitude, die der Seitenlänge des Rechtecks entspricht, welches flächengleich zur errechneten Fläche des Integrals nach Gl. (4) ermittelt wurde. Es ist die integrale Amplitude, bzw. ist es der errechnete Amplitudenwert aus der äquivalenten Fläche nach Gl. 2.1 in Bezug zu den Gleichstromwerten entsprechend Gl. 2. Das Formelzeichen für diese integralen Amplitudenwerte soll für den Strom I⌀ und für die Spannung U⌀ lauten. Wenn sich der Leser mit diesen Zusammenhängen auseinandersetzt, werden wir für die Definition von Nennwechsel-Strom und -Spannung folgende Übereinkunft erzielen können.This result 0.637 is thus an average amplitude, which corresponds to the side length of the rectangle, which has the same area as the calculated area of the integral according to Eq. (4) was determined. It is the integral amplitude or it is the calculated amplitude value from the equivalent area according to Eq. 2.1 in relation to the direct current values according to Eq. 2. The formula symbol for these integral amplitude values should be for the current I ⌀ and for the voltage U ⌀ . If the reader deals with these relationships, we will be able to reach the following agreement for the definition of nominal alternating current and voltage.
Un = 0,637 · UScheitel = U⌀ (4.1)U n = 0.637U apex = U ⌀ (4.1)
In = 0,637 · IScheitel =I⌀ (4.2)I n = 0.637I crest = I ⌀ (4.2)
Warum die integralen Amplituden I⌀ und U⌀ als Eingangsgrößen für die Leistung und Energie zu verwenden sind, soll aus den physikalischen Zusammenhängen des Mechanismus der Elektronen im elektrischen Leiter hergeleitet werden.Why the integral amplitudes I ⌀ and U ⌀ should be used as input variables for the power and energy is to be derived from the physical relationships of the mechanism of the electrons in the electrical conductor.
Damit der Leser diese Elektronentheorie nachvollziehen kann kurz einige Ausführungen dazu. Sie entstand aus einem Thema, daß ich im Rahmen meiner Diplomarbeit im Jahre 1975 bearbeitete. In den 20 Jahren angestrengter Arbeit habe ich eine Reihe von Patenten geschrieben, die jedoch keine Resonanz fanden. Daraus ist die Elektronentheorie nachlesbar, [3 Pkt. 2.1.1.] unveröffentlichte Arbeiten jedoch können für den aufmerksamen Leser das Bild erst abrunden.So that the reader can understand this electron theory briefly a few explanations. It originated from a topic that I had in the context of my diploma thesis in 1975 edited. In the 20 years of hard work, I have a number of patents written, but found no response. From this the electron theory can be read, [3 pt. 2.1.1.] Unpublished works, however, can affect the image for the attentive reader first round off.
Was möge den Schriften entnommen werden? Die elektrische Spannung ist eine SI-Einheit und wird in V (Volt) gemessen und als Potentialdifferenz ausgewiesen. What should be taken from the scriptures? The electrical voltage is a SI unit and is measured in V (volts) and as Potential difference shown.
Verbal ist sie in [4 S 17] folgendermaßen definiert. "1 V gleich der elektrischen Spannung zwischen zwei Punkten eines Leiters, in dem bei der Stromstärke 1 A die Leistung 1 W umgesetzt wird".It is defined verbally in [4 S 17] as follows. "1 V equal to the electrical voltage between two points of a conductor in which the power 1 W at a current of 1 A is implemented ".
Somit wird die Spannung als ein statischer Wert betrachtet. Die Energie, die durch einen Zähler zu bestimmen ist, hat nichts statisches an sich. Diese Energie wird aus der Bewegung z. B. der Turbine als Antriebsaggregates des Elt-Generators gewonnen. Da ist es naheliegend, daß für diese Energie auch die entsprechende Eingangsgröße in Form einer Bewegungsgröße verwendet werden muß.Thus, the voltage is considered a static value. The energy created by one There is nothing static about determining the counter. This energy comes from the movement e.g. B. the turbine as the drive unit of the Elt generator. So it’s obvious that for this energy also the corresponding input variable in the form of a movement variable must be used.
Das die Energie etwas dynamisches ist, läßt sich ferner aus der SI-Einheit Arbeit ableiten wo in [4 S. 15] folgendes definiert ist.That the energy is something dynamic can also be deduced from the SI unit work where the following is defined in [4 p. 15].
1 Elektronenvolt (eV) ist definiert als die kinetische Energie, die ein Elektron beim Durchlaufen einer Potentialdifferenz von 1 V im Vakuum aufnimmt.1 electron volt (eV) is defined as the kinetic energy that an electron passes through a potential difference of 1 V in a vacuum.
Um die Spannung vom statischen Zustand in einen dynamischen Zustand zu überführen sind mit zwei Möglichkeiten bekannt.In order to convert the tension from the static state into a dynamic state known with two options.
- 1. aus der elektrischen Leistung nach der Beziehung 1. from the electrical power according to the relationship
- 2. aus der kinetischen Energie der Translation nach der Beziehung 2. from the kinetic energy of translation according to the relationship
Nach Gl. 5 errechnet sich die dynamische Spannung aus folgenden Ausgangsgrößen:According to Eq. 5, the dynamic voltage is calculated from the following output variables:
Die dynamische Spannung habe ich aus den Gegebenheiten der Physik Ionenstrom (IS) genannt. IS errechnet sich nach Gl. 5 somit zuI got the dynamic voltage from the conditions of the physics ion current (IS) called. IS is calculated according to Eq. 5 thus too
IS aus der Möglichkeit 2 errechnet sich mit folgenden Ausgangswerten:
Die Masse oder Ruhemasse des Elektrons beträgt m=9,11 · 10-31 kg.
Bei einem Volt Potentialunterschied erhält dieses Elektron eine Energie von 1 Elektronenvolt.
Konkret wird einem eV=1,602 · 10-19 Nm [4 S. 15] zugeordnet.
Der zweite Werte ergibt sich somit zuIS from option 2 is calculated using the following initial values:
The mass or rest mass of the electron is m = 9.11 · 10 -31 kg.
With a volt potential difference, this electron receives an energy of 1 electron volt. Specifically, an eV = 1.602 · 10 -19 Nm [4 p. 15] is assigned.
The second value thus results in
Das beide Werte voneinander abweichen kann vielerlei Ursachen haben. Vielleicht stellt es sich einmal heraus, daß solche Größen, wie die Elektronenmasse, die definierte Energie des eV oder die anderen Eingangsgröße um winzige Größenordnungen verändert werden. Das könnte zu einer Annäherung der beiden Werte führen.The fact that the two values differ from one another can have many causes. Maybe it turns out once out that such quantities as the electron mass, the defined energy of eV or the other input variable are changed by tiny orders of magnitude. That could be too approximation of the two values.
Wie stellt sich nun IS im Gegensatz zur Spannung U dar. Vergleiche hierzu Bild 2. How does IS appear in contrast to voltage U? Compare Figure 2.
Im Bild 2a ist die bekannte Sinusschwingung der Spannung dargestellt, wie sie im Oszillografen sichtbar gemacht werden kann. Figure 2a shows the well-known sine wave of the voltage, as can be made visible in the oscillograph.
Im Bild 2b ist die dynamische Spannung IS sichtbar, die als Elektronengeschwindigkeit auftritt. Weil es eine Geschwindigkeit ist, gibt es im Gegensatz zu Bild 2a keine negativen Werte. Mathematisch läßt sich dieser Sachverhalt aufzeigen, wie es bereits in den Bildern 2a und b aufgeschrieben ist. Die bekannte Ausgangsgleichung für die Errechnung der Momentanwerte nach Bild 2a lautet. Figure 2b shows the dynamic voltage IS, which occurs as the electron velocity. In contrast to Figure 2a, because it is a speed, there are no negative values. This fact can be shown mathematically, as it is already written down in Figures 2a and b. The known initial equation for the calculation of the instantaneous values according to Figure 2a is.
u = UScheitelsin ϕ (8a)u = U vertex sin ϕ (8a)
Für das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm der Elektronen in Form der Momentanwerte gilt folgende Gleichung.The following applies to the velocity-time diagram of the electrons in the form of the instantaneous values following equation.
is = ISmax (1 - sin ϕ) (8b)is = IS max (1 - sin ϕ) (8b)
Im Vergleich der Bilder 2a und 2b wird erkennbar, daß eine maximale Spannung (sie tritt im Bild 2a und 2b zum Zeitpunkt 5 ms und 15 ms auf) eine Ionengeschwindigkeit IS=0 hervorruft. Passiert die Spannung den 0-Punkt im Bild 2a und 2b bei 10 ms, dann erreicht IS ihre maximale Geschwindigkeit.In the comparison of the images 2a and 2b is seen that a maximum voltage (it occurs in the image 2a and 2b at the time of 5 ms and 15 ms on) an ion-speed IS = causing 0th If the voltage passes the 0 point in Figures 2a and 2b at 10 ms, IS will reach its maximum speed.
Aus der Sicht der Elementarabläufe im Leiter lassen sich die Zeitpunkte 5 und 10 ms folgendermaßen beschreiben.From the point of view of the elementary processes in the leader, the times 5 and 10 ms describe as follows.
Beim Zeitpunktg 5 ms ist. U=max=1 und IS=0, d. h. das IS-Elektron befindet sich am Umkehrpunkt und weist eine maximale Entfernung zum Ursprungsatom auf. Dieser Umkehrpunkt scheint zugleich der Punkt hinsichtlich des Ortes und der Zeit zu sein, bei dem eine gegenseitige Beeinflussung des IS- mit dem ES-Elektron in Form der größten Wahrscheinlichkeit stattfindet. Den Mechanismus des Energietransportes mittels ES- Elektronen kann der Leser in [3 und 6] nachlesen. Man kann aussagen, daß in dieser Beeinflussung der Ursprung der Stromwärme bzw. der Wärmemenge ist, die durch Einwirkung von Strom und Spannung produziert wird. Besser zur Stromwärme sollte der Begriff Leistungsumsatz oder ähnliches benutzt werden, da Wärme aus Strom allein nicht entsteht. Bei jeder durch Elektrizität hervorgerufenen Wärmeentstehung oder Wärmeabgabe ist U und I beteiligt.At the time g is 5 ms. U = max = 1 and IS = 0, i.e. H. the IS electron is on Reversal point and has a maximum distance to the origin atom. This The turning point also seems to be the point in terms of place and time at which a mutual influence of the IS electron with the ES electron in the form of the largest Probability takes place. The mechanism of energy transport using ES The reader can read about electrons in [3 and 6]. One can say that in this Influencing the origin of the heat of electricity or the amount of heat is caused by exposure is produced by current and voltage. The term should be better for electricity heating Power conversion or the like can be used because heat does not arise from electricity alone. At any generation or dissipation of heat caused by electricity is U and I. involved.
Zum Zeitpunkt 10 ms, bei U=0 und IS=max bzw. 1 hat das IS-Elektron die geringste Entfernung zum Ursprungsatomkern. Da es maximale kinetische Energie aufweist, gleichzeitig mit hoher Wahrscheinlichkeit vom elektrischen Feld des Polrades diese Bewegungsenergie wiederum unterstützt wird, bewegt sich das IS-Elektron zum Umkehrpunkt 15 ms. Dies ist aus Bild 2c ersichtlich. At the time 10 ms, with U = 0 and IS = max or 1, the IS electron is the smallest distance from the nucleus of the origin. Since it has maximum kinetic energy, and at the same time it is highly likely that this kinetic energy is supported by the electric field of the magnet wheel, the IS electron moves to the reversal point 15 ms. This can be seen in Figure 2c.
Das Geschwindigkeits-Zeitdiagramm wurde erstellt, indem bei νmax=1 der Koordinatenursprung gelegt wurde, und ferner im Diagramm keine Koordinaten mit negativem Vorzeichen anzulegen waren.The velocity-time diagram was created by placing the origin of the coordinate at ν max = 1 and furthermore, no coordinates with negative sign had to be created in the diagram.
Warum sind für die Leistungs- oder Energieermittlung anstelle der Effektivwerte von U und I, die integralen Amplituden U⌀ und I⌀ zu benutzen?Why should the integral amplitudes U ⌀ and I ⌀ be used for the power or energy determination instead of the RMS values of U and I?
Dazu ist das folgende Beispiel einer Spannungsmessung am aussagekräftigsten. Es möge eine sinusförmige 50-Hz-Spannung mitThe following example of a voltage measurement is the most meaningful. Let there be a sinusoidal 50 Hz voltage
- 1. dem Scheitelwert 1 V1. the peak value 1 V
- 2. dem Scheitelwert 2 V2. the peak value 2 V
vorliegen.available.
Für die Messung wird ein Oszillograph, ein Drehspul- und ein Dreheiseninstrument verwendet. Wie erfüllen nun die unterschiedlichen Meßgeräte die einzelnen Meßaufgaben.An oscillograph, a moving coil and a moving iron instrument are used for the measurement. How do the different measuring devices now perform the individual measuring tasks?
Das Drehspulmeßwerk zeigt bekannterweise den Wert 0 an. Der Oszillograph realisiert eine Anzeige nach Bild 3a. Das Meßgerät mit dem Dreheisenmeßwerk stellt sich auf einen Wert ein, der sich folgendermaßen ergibt. Auszugehen ist von der Kurve Bild 3b, bei der der Scheitelwert der Amplitude auch 1 V beträgt. Die Kurve 3b ist als i²-Kurve bekannt, bzw. sie kann im Oszillographen im Echtzeitbetrieb gemessen werden, indem u und i im Echtzeitbetrieb multipliziert und gleichzeitig als 50-Hz-Kurve nach Bild 3b ausgegeben wird. Wie ist nun der Effektivwert aus der 50-Hz-Kurve zu berechnen, wobei man bei der Interpretation dieser Kurve nicht von einer Darstellung mit doppelter Frequenz ausgehen sollte, da nach der Definition der Schwingung keine doppelte Frequenz vorliegt. Der Effektivwert einer Wechselstrom oder -spannungsgröße ist nach [0 S. 188] folgendermaßen definiert.As is known, the moving coil measuring device shows the value 0. The oscillograph realizes a display according to Figure 3a. The measuring device with the moving iron measuring device adjusts itself to a value which results as follows. The curve in Figure 3b is to be used, in which the peak value of the amplitude is also 1 V. Curve 3b is known as the i² curve, or it can be measured in the oscillograph in real-time mode by multiplying u and i in real-time mode and simultaneously outputting it as a 50 Hz curve according to Figure 3b. How is the RMS value to be calculated from the 50 Hz curve, but when interpreting this curve one should not assume a representation with double frequency, since after the definition of the oscillation there is no double frequency. The RMS value of an alternating current or voltage is defined as follows according to [0 p. 188].
"Der Effektivwert eines Wechselstroms ist definiert durch denjenigen Gleichstromwert, bei dem in einem ohmschen Widerstand die gleiche Wärmemenge in gleichen Zeiten erzeugt wird wie durch den Wechselstrom"."The rms value of an alternating current is defined by the direct current value at the same amount of heat is generated in the same times in an ohmic resistor like through the alternating current ".
In der Definition ist das Anliegen enthalten, für eine definierte elektrische Gleichgröße die äquivalente Wechselgröße auszuweisen, was man mittels des Effektivwertes zu erreichen glaubt. Diesem Anliegen wird man in der Zukunft nicht mehr gerecht werden, da mit dem gegenwärtigen Zahlenwert des Effektivwertes ein nicht richtiger Wert zur Anwendung gebracht wird. The definition includes the concern for a defined electrical constant Equivalent change size to show what can be achieved by means of the effective value believes. You will no longer be able to do justice to this concern in the future, because with the current numerical value of the effective value an incorrect value applied becomes.
Um den Zahlenwert näher zu betrachten, soll zunächst der in der Effektivwertdefinition aufgetauchte Begriff Wärmemenge näher beleuchtet werden.In order to take a closer look at the numerical value, the one in the effective value definition should first be considered exposed term amount of heat are illuminated in more detail.
Die Wärmemenge hat nach [5 Pkt. 5.7] das Formelzeichen Q und wird durch die SI-Einheit (J) Joule ausgewiesen. In [4 S. 15] kann ferner nachgelesen werden, daßThe heat quantity has the formula symbol Q according to [5 pt. 5.7] and is determined by the SI unit (J) Joule reported. In [4 p. 15] you can also read that
1 J = 1 Ws1 J = 1 Ws
entspricht.corresponds.
Es ist daraus zu ersehen, das es sich somit bei der Stromwärme um die Wärmemenge einer Energie handelt, die sich aus den Anteilen gem. GL. 2 zusammensetzt. Aus dieser Sachlage ergibt sich die Mittelwertbildung folgendermaßen:It can be seen from this that the heat of electricity is therefore the amount of heat of one Energy, which is based on the proportions. GL. 2 composed. The averaging results from this situation as follows:
Analog der Gl. 4 ist wiederum die Größe einer Fläche, d. h. es ergibt sich daraus ein Amplitudenwert der Wechselstromleistung analog zu I⌀ und U⌀ vonAnalogous to Eq. 4 is again the size of an area, that is to say an amplitude value of the AC power analogous to I ⌀ and U ⌀ of
Analog Gl. 4.1 und 4.2 läßt sich die Nennleistung von Wechsel-Strom und -Spannung folgendermaßen definieren.Analogous to Eq. 4.1 and 4.2, the nominal power of alternating current and voltage define as follows.
Pn = 0,5 · PScheitel = P⌀ (9.1)P n = 0.5P peak = P ⌀ (9.1)
Mit der Ermittlung des Wertes nach Gl. (9, bzw. 9.1) ist die Mittelwertsbildung abgeschlossen. Ein noch zusätzlicher Schritt der Mittelwertsbildung aus der mathematischen Errechnung des quadratischen Mittelwertes ist nicht angebracht, da die Anwendung dieser Methode ein falsches Ergebnis produziert.With the determination of the value according to Eq. (9 or 9.1) the averaging is complete. An additional step of averaging from the mathematical calculation of the quadratic mean is not appropriate because the application of this method is wrong Result produced.
Eine Gegenüberstellung soll diesen Sachstand verdeutlichen.A comparison should clarify this state of affairs.
Der Effektivwert weicht von der integralen Leistungsamplitude um 41% ab. Das Problem liegt ferner noch darin, daß man die Effektivwertbildung auf der Grundlage einer Leistung, also einer quadratischen Sinusfunktion vornimmt. Die Anwendung und Weiterbenutzung jedoch wird auf den Strom und die Spannung einer elementaren Sinusfunktion zugeschnitten. Hier stehen sich die Werte 0,5 und 0,637 gegenüber, was einem Fehler von 27% entspricht.The effective value deviates from the integral power amplitude by 41%. The problem lies furthermore in the fact that the effective value formation is based on a performance, that is performs a quadratic sine function. The application and further use, however is tailored to the current and voltage of an elementary sine function. Here the values 0.5 and 0.637 are compared, which corresponds to an error of 27%.
Wie gestalten sich nun die Anzeigen entsprechend des Beispiels 2 mit UScheitel=2V. Das Drehspulinstrument zeigt wiederum den Wert 0 an. Es sind jedoch Schaltungen bekannt, die mittels Zuschaltung von Gleichrichterdioden eine Meßwertanzeige zulassen. Dabei setzt man wegen des Verhaltens der Schwellspannung bei Gleichrichterdioden zum Messen kleiner Spannungen nach [7 S 35f] Halbbrücken, gegebenenfalls auch mit zusätzlichen elektronischen Verstärkern, ein. How do the displays look like example 2 with U peak = 2V. The moving coil instrument again shows the value 0. However, circuits are known which allow a measured value display by means of rectifier diodes. Because of the behavior of the threshold voltage in rectifier diodes for measuring small voltages according to [7 S 35f] half-bridges, if necessary also with additional electronic amplifiers.
Mit einer Gleichrichterschaltung würde sich ein Meßwert von 2×0,637=1,274 V einstellen. Auf dem Oszillographen wäre eine Figur nach Bild 3c sichtbar.A rectifier circuit would result in a measured value of 2 × 0.637 = 1.274 V. A figure according to Figure 3c would be visible on the oscillograph.
Unter dem geschilderten Gesichtspunkt einer dynamischen Spannung liegt somit ein echter Wert analog Bild 2a und 2b vor, der entsprechend der Gleichungskomplexe. 4, 7 und 8 folgendermaßen dargestellt werden kann.From the point of view of dynamic tension, there is a real value analogous to Figures 2a and 2b, which corresponds to the complex of equations. 4, 7 and 8 can be represented as follows.
IS⌀ = ISn = 0,637 · ISmax = U⌀ = 1,274 V (10)IS ⌀ = IS n = 0.637IS max = U ⌀ = 1.274 V (10)
An dieser Stelle sei noch einmal erinnert, daß sich das Elektron beim Ort ISmax dem Ursprungsatom am weitesten genähert hat. Ist ISScheitel erreicht, dann ist die Geschwindigkeit = 0 und das oder die Elektronen befinden sich am Umkehrpunkt. Ich hoffe, mit diesen wenigen Ausführungen deutlich gemacht zu haben, daß der ursprünglich arithmetische, aber nun als integrale Strom- bzw. Spannungsamplitude ausgewiesene Wert, für eine eventuelle Weiterberechnung heranzuziehen ist. Diese Aussage soll nicht heißen, daß für die Energieverbrauchsermittlung mit der elektronischen Datenverarbeitung unbedingt nach einem solchen Schema zu verfahren ist.At this point it should be remembered again that the electron at the location IS max has come closest to the original atom. If IS crest is reached, then the speed = 0 and the electron or electrons are at the point of reversal. With these few explanations, I hope to have made it clear that the originally arithmetic value, but now shown as an integral current or voltage amplitude, should be used for any further calculation. This statement does not mean that electronic data processing must be followed in accordance with such a scheme to determine energy consumption.
Was zeigt nun das Dreheisenmeßinstrument an. Nach Bild 3d ist PScheitel=4W. Nach Gl. 9.1 beträgt P⌀=2W. Die Skala des auf eine Spannung geeichten Meßgerätes muß also an dieser Stelle den Skalenwert 1,274 V aufweisen. Da die Möglichkeit existiert, wie bereits ausgeführt wurde, ein Drehspulinstrument, oder digitale Meßwerke zu benutzen, kann man auf eine solche Kalibrierung verzichten.What does the moving iron measuring device show? According to picture 3d, P peak = 4W. According to Eq. 9.1 is P ⌀ = 2W. The scale of the measuring device calibrated to a voltage must therefore have a scale value of 1.274 V at this point. Since there is the possibility, as already stated, of using a moving coil instrument or digital measuring mechanisms, such a calibration can be dispensed with.
Mit der Verwendung des Effektivwertes käme ein Anzeigewert von 4×0,707=2,828 V heraus. Durch die Kalibrierung ist jedoch die Rechnung mit 2×0,707=1,414 V vorzunehmen. Trotzdem beträgt der Fehler 1,414/1,274=10,9%. Zum tatsächlichen Anzeigewert 2 W beträgt der Fehler 1,414/2=-29,3%. Interessant ist die Frage, warum das Dreheiseninstrument eine quadratische Anzeige vornimmt. Richtiger sollte man davon ausgehen, daß nicht eine quadratische Anzeige vorliegt, sondern eine Leistungsanzeige. Wie kommt es dazu. Es ist bekannt, daß eine Strommessung dadurch realisiert wird, indem der reale Stromwert in eine analoge Spannung umgewandelt wird. Das läßt sich mittels dem transformatorischen Prinzip (Stromwandler) realisieren, oder mittels eines Spannungsabgriffs über einen definierten Widerstand (Shunt). Die Charakteristik des Eisens im Dreheisenmeßwerk hat in einem elektromagnetischen Feld eine solche Eigenschaft, daß es für den Zeigerausschlag neben den von der Spannung angebotenen IS- Elektronen das zusätzliche gleiche Quantum an ES-Elektronen von der Energiequelle abfordert. Es hat somit ein Verhalten, wie es bei Hitzdrahtinstrumenten bekannt ist, die ebenfalls eine Energie (Wärmeentwicklung aus Elektroenergie) benötigen. Using the effective value would result in a display value of 4 × 0.707 = 2.828 V out. Due to the calibration, however, the calculation is 2 × 0.707 = 1.414 V to make. Nevertheless, the error is 1.414 / 1.274 = 10.9%. For the actual display value 2 W, the error is 1.414 / 2 = -29.3%. The interesting question is why the moving iron instrument has a square display makes. It is more correct to assume that there is not a square display, but a performance indicator. How does this happen. It is known that a current measurement is realized by converting the real current value into an analog voltage becomes. This can be achieved using the transformer principle (current transformer), or by means of a voltage tap via a defined resistance (shunt). The characteristic of the iron in the moving iron measuring mechanism has one in an electromagnetic field Property that for the pointer deflection in addition to the IS- offered by the voltage Electrons the additional same quantum of ES electrons from the energy source requests. It therefore has a behavior, as is known in hot wire instruments, which also need energy (heat generation from electrical energy).
Eine reine Spannungsbewertung nimmt der Oszillograph vor. In der Vakuumkammer der Braunschen Röhre treten an der Elektrode durch Emission nur IS-Elektronen aus. Das Maß der Ablenkung, hervorgerufen durch die Wirkung der Ablenkplatten gibt die Spannungshöhe an. Bei einem solchen Meßverfahren wird kein ES-Elektron benötigt, so daß hierbei von einer reinen Spannungsmessung ausgegangen werden kann, deren genauer Wert durch Messung von IS⌀ und ES⌀ mittels der Braunschen Röhre am ehesten ermittelt werden kann. Für die Realisierung dieses Vorhabens wird auf der Grundlage eines Vergleiches bzw. eines Komparators ähnlich wie im Bild 5 eine Messung vorgenommen, nur die Vergleichsmethode basiert nicht auf der Basis einer Wärme.The oscillograph performs a pure voltage evaluation. In the vacuum chamber of the Braun tube, only IS electrons emerge from the electrode due to emission. The degree of deflection, caused by the action of the baffle plates, indicates the level of tension. With such a measuring method, no ES electron is required, so that a pure voltage measurement can be assumed, the exact value of which can be most easily determined by measuring IS ⌀ and ES ⌀ using the Braun tube. For the implementation of this project, a measurement is made on the basis of a comparison or a comparator similar to Figure 5, only the comparison method is not based on heat.
Zunächst können Wechselstrom mit Gleichstrom und Wechselspannung mit Gleichspannung oszillografisch miteinander verglichen werden. Dies ist mit einem Zweistrahl-Oszilloskop vorteilhaft zu realisieren. Um die gleichwertige Meßgrößenbestimmung beider Kanäle nachzuweisen, läßt sich ein Kanalwechsel zur Prüfung des Wahrheitsgehaltes nach der Messung vornehmen. Beim Vergleich von Energien von Gleich- und Wechselgrößen ist die Anschaltung des Meßplattenpaares des Oszillographen durch ein Multiplizierer vorzunehmen, der am Eingang mit Strom und Spannung belegt wird, und den Ausgang "Leistung" liefert, die wie bereits ausgeführt als Eingangsgröße dem Oszillographen dient. Mit dieser Schaltung wird sichtbar, daß der Betrag der Arbeit von Wechselgrößen entsprechend der Definition [14] 1/4 der Arbeit resultierend aus Gleichgrößen beträgt (Siehe auch Ende dieses Abschnittes).First, alternating current with direct current and alternating voltage with direct voltage be compared with each other oscillographically. This is with a two-beam oscilloscope to realize advantageous. To determine the equivalent measurement of both channels To prove it, a channel change can be made to check the truth after the Take measurement. When comparing energies of direct and alternating quantities, that is To activate the pair of measuring plates of the oscillograph by means of a multiplier, which is supplied with current and voltage at the input and supplies the output "power" which as already mentioned serves as an input variable for the oscillograph. With this circuit visible that the amount of work of changing quantities according to the definition [14] 1/4 the work resulting from equals (see also end of this section).
Zur Gl. 8a und 8b vgl. hierzu Bild 2a und 2b in der FormTo Eq. 8a and 8b cf. see Figures 2a and 2b in the form
u = 1 · sin ϕ = sin ϕ (11a)u = 1sin ϕ = sin ϕ (11a)
is = 1 (1 - sin ϕ) = 1 - sin ϕ (11b)is = 1 (1 - sin ϕ) = 1 - sin ϕ (11b)
gibt es noch aus der Sicht der klassischen Physik nach dem Gesetz von der Erhaltung und Umwandlung der Energie [8 S. 12f] Interpretationsmöglichkeiten.there is still from the point of view of classical physics according to the law of conservation and Conversion of energy [8 p. 12f] interpretation options.
Nach [9 S. 108] lautet dieses Gesetz:
"In einem abgeschlossenen mechanischen System bleibt die Summe der mechanischen Energie
(potentielle und kinetische Energie einschließlich der Rotationsenergie) konstant".According to [9 p. 108] this law reads:
"In a closed mechanical system, the sum of the mechanical energy (potential and kinetic energy including the rotational energy) remains constant".
Es wird durch folgende Gleichung (Erklärung der Indizes siehe Aufstellung der verwendeten Formelzeichen) beschrieben.It is used by the following equation (for an explanation of the indices see table of the Formula symbols) described.
Ep+Ek+Er = Eges = konstant (12)E p + E k + E r = E tot = constant (12)
Zunächst kann davon ausgegangen werden, daß Er, die Rotationsenergie 0 = angenommen wird. Die Rotationsenergie wäre auf ES anzuwenden, jedoch sollen diesbezügliche weitere Erklärungen hier nicht vorgenommen werden. Somit reduziert sich Gl. 12 aufFirst of all, it can be assumed that E r , the rotational energy 0 = is assumed. The rotational energy would have to be applied to ES, however further explanations in this regard are not to be made here. This reduces Eq. 12 on
Ep+Ek = Eges = konstant. (12a)E p + E k = E tot = constant. (12a)
Nun sollen die Gleichungen 11a und 11b sowie 12a in Verbindung gebracht werden. Dazu folgende Einleitung.Now equations 11a and 11b and 12a are to be connected. To following introduction.
Die äquivalenten Beziehungen von der mechanischen zu elektrischen Energie zeigen die Gleichungen 7 und 8 auf. Weil das Elektron wie bereits ausgeführt eine Masse besitzt, läßt sich bekannterweise aus der der Masse zugehörigen Geschwindigkeit nach Gl. 6 die entsprechende Energie zuordnen. Ich vertrete die Auffassung, daß Gl. 6 hinsichtlich der Ermittlung des Energieinhaltes zutreffend ist. Im Gegensatz dazu kennen wir die Beziehung der bewegten Masse [10 S. 97]The equivalent relationships from mechanical to electrical energy show that Equations 7 and 8. Because the electron has a mass, as already mentioned, can be as is known from the velocity associated with the mass according to Eq. 6 the corresponding Allocate energy. I take the view that Eq. 6 regarding the determination of the Energy content is applicable. In contrast, we know the relationship of the moving Dimensions [10 p. 97]
welche aussagt, daß mit der Geschwindigkeit die Energie, und damit die Masse eines Körpers wächst. Diese Aussage trifft für die Elektronenbewegung nicht zu, was sich bestätigen wird, wenn das in [6 S. 10-13] geschilderte Beispiel in Form eines Versuches nachgewiesen wird. [6 S. 10 Gl. 2] zeigt auf, daß eine elektrische Spannung von 510 V bei entsprechend vorhandener Kurzschlußleistung der Spannungs- bzw. Energiequelle geeignet sind, dem Elektron eine Geschwindigkeit zu verleihen, die größer als die Lichtgeschwindigkeit ist. Wegen dieses Sachverhaltes ist nicht Gl. 13 sondern wie bereits ausgesagt Gl. 6 zutreffend.which says that with speed the energy, and therefore the mass of a body grows. This statement does not apply to the electron movement, which will be confirmed if the example described in [6 pp. 10-13] is demonstrated in the form of an experiment. [6 p. 10 Eq. 2] shows that an electrical voltage of 510 V at accordingly existing short-circuit power of the voltage or energy source are suitable, the To give electron a speed greater than the speed of light. Because of this fact is not Eq. 13 but, as already stated, Eq. 6 applicable.
In der Analogie zur Mechanik entspricht die Funktion nach Gl. 11a dem Verlauf der potentiellen Energie, und die Funktion nach Gl. 11b dem Verlauf der kinetischen Energie. Nach dem Energieerhaltungssatz istIn analogy to mechanics, the function corresponds to Eq. 11a the course of the potential energy, and the function according to Eq. 11b the course of the kinetic energy. According to the energy conservation law
u+is = sin ϕ+(1 - sin ϕ) = 1 = konstant. (14)u + is = sin ϕ + (1 - sin ϕ) = 1 = constant. (14)
Als Abrundung zum dargestellten sei zum Effektivwert folgendes aufgeschrieben.
Der Effektivwert ist ein guter Begriff, jedoch ist seine Definition nicht zutreffend.
Die Definition stimmt deshalb nicht, weil die physikalischen Größen Strom und Leistung
miteinander vermischt werden, was zu Fehlern führt. Das soll an der folgenden aus [11 S. 201]
entnommenen Definition:
"Der Effektivwert in der Wechselstromtechnik ist der Wert des Stromes, der in einem
ohmschen Widerstand dieselbe Wärmewirkung hervorbringt wie ein Gleichstrom"
noch einmal aus folgender Sicht dargestellt werden.To round off what is shown, the following should be written down for the effective value. The effective value is a good term, but its definition is not correct. The definition is incorrect because the physical quantities of current and power are mixed together, which leads to errors. This should be based on the following definition taken from [11 p. 201]:
"The RMS value in AC technology is the value of the current that produces the same thermal effect in an ohmic resistor as a DC current" can be shown again from the following point of view.
Der Strom ist nach dem ohmschen GesetzThe current is according to Ohm's law
also neben der Spannung U und dem Widerstand R nur ein Faktor, der für die Wärmewirkung, also dem Leistungsumsatz verantwortlich ist. Eine Definition Strom=Wärmeeinwirkung ist aus den genannten Gründen und auch deshalb nicht möglich, weil die Vergleichsstellung der Wärmeeinwirkung mit nur einer elektrischen Komponente von dreien, nach logischen Regeln zu einer falschen Aussage führt. Zum errechneten Wert soll noch einmal auf alle Gleichungen 4 und 9 verwiesen werden. Es ist zu ersehen, daß bei allen Gleichungen 4 in der Bewertung der Strom- oder Spannungssinuswelle die integralen Amplituden I⌀ oder U⌀ aussagefähig und zutreffend sind.So in addition to the voltage U and the resistance R only one factor that is responsible for the heat effect, that is the power conversion. A definition of current = heat effect is not possible for the reasons mentioned and also because the comparison of the heat effect with only one electrical component of three leads to a false statement according to logical rules. With regard to the calculated value, reference should again be made to all equations 4 and 9. It can be seen that with all equations 4 in the evaluation of the current or voltage sine wave the integral amplitudes I ⌀ or U ⌀ are meaningful and correct.
Die Bedeutung der Effektivwerte von Wechselstrom I und Wechselspannung U muß auch in folgender Betrachtung gesehen werden. Werden U und I multipliziert, so wird als Ergebnis eine Leistung erzielt, die als Arbeit z. B. im 50-Hz-System ausgedrückt eine Menge oder einen Betrag verkörpert, der im Vergleich zur Arbeit aus Gleichstrom und Gleichspannung 25% beträgt.The meaning of the rms values of alternating current I and alternating voltage U must also in following consideration can be seen. If U and I are multiplied, the result is achieves a performance that works as z. B. in the 50 Hz system expressed a lot or one Embodies the amount that is 25% compared to working with direct current and direct voltage is.
Hier wird es notwendig, zu den elektrischen Größen einiges allgemein herauszustellen. Weil es um sinusförmige bzw. sin²-förmige Größen geht, ist in ihrer Definition oftmals schwer herauszufinden, ob es sich um die jeweilige Elongation, bestimmt durch die Phasenlage, die im Argument definiert ist, also eine momentane Amplitude handelt, oder ob es sich um die entsprechende Fläche der Kurve oder des Kurveneinschlusses handelt, oder ob es schlicht um die Darstellung des Kurvenverlaufes geht. So ist es z. B. bei der Wechselstromleistung nach DIN 40 110 [14] die Leistung definiert über den Bereich einer Periode. Damit gibt es nur eine mangelhafte Abgrenzung zur elektrischen Arbeit, was den Umgang mit allen elektrischen Größen sehr erschwert. In dieser Ausarbeitung macht sich dies sehr bemerkbar, so daß eigentlich viele Dinge auf mündlichem Wege, also mit Darlegung und Gegendarlegung geklärt werden müßten, um dann den nächsten Schritt zu vollziehen. Leider ist dies momentan nicht möglich. Mein Vorschlag wäre, die Leistung nur mit Hilfe der Elongation, also zeitlos zu definieren. Die zeitlose Definition ist aber nur über die Bildung des Effektivwertes möglich, weil dieser über eine Halbwelle, also der Zeiteinheit über eine Halbwelle zu ermitteln ist. Nur darauf sollte es im Rahmen der Leistung einen Zeitbezug geben. Der Effektivwert dann ist eine reine Amplitudengröße und kann somit zeitlos weiterbehandelt werden.Here it becomes necessary to generally point out some things about the electrical quantities. Because it It is often difficult to define sinusoidal or sin²-shaped quantities find out whether it is the respective elongation, determined by the phase position, which in the Argument is defined, i.e. a current amplitude, or whether it is the corresponding surface of the curve or the inclusion of the curve, or whether it is simply the representation of the course of the curve goes. So it is z. B. in AC power after DIN 40 110 [14] defines the performance over the area of a period. There is only one poor demarcation from electrical work, what to do with all electrical Sizes very difficult. This is very noticeable in this elaboration, so that actually a lot of things orally, so clarified with explanation and counter-explanation would have to be to then take the next step. Unfortunately this is not the case at the moment possible. My suggestion would be to use the elongation only, so timelessly define. The timeless definition is only possible through the formation of the effective value, because this is to be determined over a half-wave, that is, the time unit over a half-wave. Just there should be a time reference for this within the scope of the service. The effective value then is one pure amplitude size and can therefore be treated timelessly.
Der Zeitbezug sollte nur auf die elektrische Arbeit erfolgen. Das in der theoretischen Herleitung einiger Dinge immer ein Zeitbezug herangezogen werden muß versteht sich von selbst, jedoch läßt sich dies entsprechend aufzeigen. Mit dieser Aussage bezüglich der Behandlung Zeit bei Leistung und Energie beziehe ich mich auf die SI-Einheiten [4 S. 15 u. 16]. Dort ist folgende bekannte Darstellung enthalten.The time reference should only be made for the electrical work. That in the theoretical derivation of some things a time reference always has to be taken for granted, however this can be shown accordingly. With this statement regarding treatment time Power and energy I refer to the SI units [4 p. 15 u. 16]. There is the following known representation included.
Energie W = I U t und Leistung P = U I oder P = W/t Energy W = I U t and power P = U I or P = W / t
Bei der Zählung von Wirkverbräuchen treten durch die Bedingung cos ϕ=1 Verhältnisse auf, wie sie durch Bild 3a und 3b dargestellt sind. Strom und Spannung liegen in Phase, so daß die Bildung der Kurve Bild 3b so erfolgen kann, wie es im Bild 4 mit der Darstellung der Wirkenergiewelle im 50-Hz-Netz in Form von Einzelschritten aufgezeigt wird. Um den Gegebenheiten der Energie zu entsprechen, wird im Bild 4 die Koordinatenbezeichnung der Abszissenachse nunmehr mit der Zeit vorgenommen, d. h. bei einem 50-Hz-Netz sind wie im Bild und der Tabelle erkenntlich die Abtastpunkte in Schritten von 0,33333 ms realisiert, was einem Winkelschritt von 6°, also einem Bogenmaß von entspricht.When counting of active consumption occur by the condition cos φ = 1 ratios, as illustrated by Figure 3a and 3b. Current and voltage are in phase, so that the curve in Figure 3b can be formed as shown in Figure 4 with the representation of the active energy wave in the 50 Hz network in the form of individual steps. In order to correspond to the conditions of the energy, the coordinate designation of the abscissa axis is now carried out over time in Figure 4, ie with a 50 Hz network, as in the figure and the table, the sampling points can be seen in steps of 0.33333 ms, which corresponds to an angular step of 6 °, i.e. a radian of.
Beim Bogenmaß ist der Abtastpunkt 7.1 (Siehe Tabelle 1, Bild 4a und 4b) in der Strom und Spannungskurve Bild 4a mittels der Geraden g zur besseren Übersicht zum Abtastpunkt 7.1 der Leistung verbunden. Der Punkt 7.1 wurde zusätzlich außerhalb der 0,33333 ms-Schritte aufgenommen, weil der Winkel mit 45° einen markanten Wert darstellt. Die Amplituden von u und i bei betragen und der Amplitudenwert der Leistung p beträgt 0,5. Die bekannte Mathematik dieser Abtast- oder Amplitudenwerte ergibt sich aus der Momentanwertleistung von Wechselstromgrößen nach der BeziehungIn the case of radians, the sampling point 7.1 (see Table 1, Figures 4a and 4b) in the current and voltage curve Figure 4a is connected by means of the line g for a better overview of the sampling point 7.1 of the power. Point 7.1 was also recorded outside the 0.33333 ms steps because the 45 ° angle represents a striking value. The amplitudes of u and i are at and the amplitude value of the power p is 0.5. The known mathematics of these sample or amplitude values results from the instantaneous power of AC quantities according to the relationship
p = u · i (15)p = ui (15)
Weil im Bild 4 aus Gründen einer einfachen Darstellung u und i mit den Größen IScheitel und UScheitel=1 gewählt wurden, ergibt sich mathematisch die Leistung mit PScheitel=1.Because in figure 4 u and i were chosen with the sizes I crest and U crest = 1 for the sake of a simple representation, the performance arises mathematically with P crest = 1.
Das Ersatzschaltbild für dieses Beispiel ist im Bild 6a aufgezeigt.The equivalent circuit diagram for this example is shown in Figure 6a.
Um die Energie bestehend aus Wechselgrößen (d. h. Wechselstrom und Wechselspannung) zu zählen, kann Gl. 2.1 folgendermaßen geschrieben werden.To the energy consisting of alternating quantities (i.e. alternating current and alternating voltage) count, Eq. 2.1 are written as follows.
e = p · t (16)e = p · t (16)
Zwecks Zählung der Momentanwerte ist Gl. 16 in die folgende Form zu bringen.To count the instantaneous values, Eq. 16 in the following form.
E⌀ = P⌀ · t (17)E ⌀ = P ⌀ · t (17)
Mit der Annahme der maximalen Amplitudenwerte von 1 V und 1 A, sowie für t=10 ms ohne Phasenverschiebung (nach Bild 4 von einer Halbwelle), ergibt sich nach Gl. 17 und Gl. 9Assuming the maximum amplitude values of 1 V and 1 A, as well as for t = 10 ms without phase shift (according to Figure 4 of a half-wave), we get according to Eq. 17 and Eq. 9
Gl. 18 beinhaltet also einen Flächenwert, der sich mittels der angedeuteten Transformation in den Zeitbereich als Energiewert von 5 mWs äußert, und demzufolge nach Gl. 9.1 einen integralen Leistungswert P⌀ von 0,5 entwickelt. Eine ausführlichere Darstellung über die Transformation eines Flächenwertes in ein Energiewert ist in [6 S. 23 siehe Welle] enthalten. Die Bildung der Kurve 3b mittels Gl. 2.1 wurde wie bereits in der Darstellung des Punktes 7.1 mit den Punkten 1-15 Tabelle 1 Bild 4a und 4b vorgenommen. Die Kurve Bild 3b ist somit mit der Kurve Bild 4b identisch.Eq. 18 therefore contains an area value, which is expressed by means of the indicated transformation into the time domain as an energy value of 5 mWs, and accordingly according to Eq. 9.1 developed an integral power value P ⌀ of 0.5. A more detailed description of the transformation of an area value into an energy value can be found in [6 p. 23 see wave]. The formation of curve 3b using Eq. 2.1 was carried out as in the illustration of item 7.1 with items 1-15 Table 1, Figures 4a and 4b. The curve in Figure 3b is thus identical to the curve in Figure 4b.
Um eine Zählung der Elt-Energie vorzunehmen, ist die Kurve nach Bild 4b zu integrieren. Um entsprechend Gl. 18 E⌀ zu errechnen, wurde die Fläche von E zugrundegelegt. Sie beträgt in der Zeitachse π, d. h. 10 ms. In der Ordinate beträgt sie 1, das ist im Beispiel mit 1 W ausgeführt, bzw. es können Bruchteile oder ein Vielfachwert davon in die Berechnungen eingehen. Zur Anschauung kann dieser bekannte Tatbestand aus Bild 4c-e entnommen werden. In der Zeit von 0-10 ms wurde also der Energiewelle mittels E⌀ entsprechend Bild 4d mit den angenommenen Eingangsparametern eine Energie von 5 mWs entnommen, wohingegen unter Bedingungen einer Gleichleistung die Energie einen Wert von E=10 mWs aufweist.In order to count the Elt energy, the curve according to Figure 4b must be integrated. According to Eq. To calculate 18 E ⌀ , the area of E was used. In the time axis it is π, ie 10 ms. In the ordinate it is 1, which in the example is carried out with 1 W, or fractions or a multiple value thereof can be included in the calculations. This well-known fact can be seen from Figure 4c-e. In the time of 0-10 ms, an energy of 5 mWs was taken from the energy wave using E ⌀ according to Figure 4d with the assumed input parameters, whereas under conditions of constant power the energy has a value of E = 10 mWs.
Entsprechend dem Zeittakt von 0,3 33 ms, in der die jeweilige Einzelerfassung für die Integration durchgeführt wird, werden die Einzelintegrale summiert. Nach Ablauf der Gesamtintegration über eine halbe Periode kann die verrichtete Arbeit in der Größe von 5 ms ausgegeben werden.Corresponding to the time interval of 0.3 33 ms in which the respective individual acquisition for the Integration is carried out, the individual integrals are summed. After the expiry of the Total integration over half a period can be done in the size of 5 ms be issued.
Liegt eine vom Bild 4b abweichende Kurvenform z. B. in Form von Oberwellen vor, so verändern sich die Abtastpunkte, was in der Regel den Integrationswert zu größeren oder kleineren Summen verändert. Diese Änderungen, bzw. Energiedifferenzen der unterschiedlichen Halbwellen finden in den nachfolgenden elektronischen Zählbausteinen durch die Wirkung des Überlaufs oder richtiger des Übertrags ihre Berücksichtigung. Is there a curve shape deviating from Figure 4b z. B. in the form of harmonics, the sampling points change, which usually changes the integration value to larger or smaller sums. These changes or energy differences of the different half-waves are taken into account in the subsequent electronic counter modules due to the effect of the overflow or, more correctly, the transfer.
Bei den nachfolgenden Betrachtungen scheinen die Begriffe Leistung, Energie ein wenig unkorrekt behandelt zu sein. Dabei sollte man sich vor Augen führen, daß in der Umgangssprache, bzw. in der Auffassung der Elektrotechniker im Rahmen des Begriffes der Spannung und des Stromes vielerlei Bedeutung liegt, die nicht immer von neuem z. B. als Momentanwert, Effektivwert, Mittelwert, Nennwert, Verlauf, Voreilend, Nacheilend, Scheitelwert definiert wird. Alle diese Begriffe lassen sich auch bei der Leistung anwenden, wobei bei der Leistung nach der SI-Definition "1 W ist die Leistung eines gleichmäßig ablaufenden Vorganges, bei dem in 1 s die Arbeit 1 J verrichtet wird" [4 S. 16]. Die Zeit ist zwar bei der Leistung in der Definition mit enthalten, jedoch ist sie bei den Betrachtungen bei Strom und Spannung immer Begleiter, obwohl es dem Grunde nach ein zeitloser und dennoch zeitbezogener Amplitudenwert ist.In the following considerations, the terms power and energy seem a little to be treated incorrectly. It should be borne in mind that in the Colloquial, or in the opinion of electrical engineers in the context of the term Voltage and the current of various meanings, which are not always new z. B. as Instantaneous value, effective value, mean value, nominal value, course, leading, lagging, Peak value is defined. All of these terms can also be applied to performance, where the power according to the SI definition "1 W is the power of a uniform process in which the work is done in 1 s 1 year "[4 p. 16]. The time is included in the definition in the performance, but it is included in the considerations Current and voltage are always companions, although basically a timeless yet time-related amplitude value.
Die Phasenverschiebung soll 45° betragen, wobei wie im vorherigen Beispiel UScheitel und IScheitel sowohl 1 V als auch 1 A betragen sollen. Die Scheinleistung läßt sich errechnen zuThe phase shift should be 45 °, with, as in the previous example, U peak and I peak both being 1 V and 1A. The apparent power can be calculated
SScheitel = UScheitel · IScheitel (19)S apex = U apex · I apex (19)
Gl. 19 ist durch das Ersatzschaltbild (siehe Bild 6a) mit konkreten Werten belegt. Will man an Hand der vorgegebenen Werte die Scheinleistung nach Gl. 19 ermitteln, so wird man feststellen, daß das Ergebnis zu der Aussage Bild 4b führt. Um auf die Aussage des Bildes 7b zu gelangen, gilt zunächst die grafische Darstellung Bild 4a und 4b. Das Integral über die Kurve 4b ergibt vom Inhalt her das volle Bild üb er den Leistungsinhalt betrachtet über eine Halbwelle. Wird der cos ϕ berücksichtigt, dann geht Gl. 19 in die bekannte Form der Ermittlung der Wirkleistung durch folgende Gleichung über.Eq. 19 is assigned concrete values by the equivalent circuit diagram (see Figure 6a). If you want the apparent power according to Eq. 19, you will find that the result leads to the statement in Figure 4b. To access the statement of the image 7b, initially applies the graphical representation of Figure 4a and 4b. The integral over the curve 4b gives the full picture of the content over the power content viewed over a half-wave. If the cos ϕ is taken into account, then Eq. 19 into the known form of determining the active power using the following equation.
PScheitel = UScheitel · IScheitel · cos ϕ (20)P peak = U apex · I · cos φ the apex (20)
Für Gl. 20 ist nicht mehr Bild 4 zutreffend, sondern nunmehr gilt die grafische Darstellung Bild 7 mit der zugehörigen Tabelle 2 und dem Ersatzschaltbild Bild 7b. Aus Bild 7b ist aber der Teil der Wirkleistung nicht zu erkennen, aus dem die Energie oder Leistung über den Zeitbereich einer Halbwelle resultiert. Zu erkennen ist aber der negative Anteil der Energie im Zeitbereich von 0-2,5 ms. Während dieser Zeit sind IS und ES gegenläufig, es existiert Blindleistung, bzw. Blindenergie. Die positive Energiewelle im Zeitbereich 2,5-10 ms verkörpert den Anteil der Wirkenergie nach Gl. 20 dann, wenn der Energieanteil 0-2,5 ms subtrahiert wird.For Eq. 20 is no longer applicable to Figure 4, but now the graphic representation in Figure 7 with the associated Table 2 and the equivalent circuit diagram in Figure 7b applies. However, the part of the active power from which the energy or power results over the time range of a half-wave cannot be seen from Figure 7b. But you can see the negative portion of the energy in the time range of 0-2.5 ms. During this time, IS and ES are opposed, there is reactive power or reactive energy. The positive energy wave in the time range 2.5-10 ms embodies the proportion of active energy according to Eq. 20 if the energy component is subtracted 0-2.5 ms.
Mit dieser Art der Betrachtung ist es möglich, innerhalb einer halben oder ganzen Periode durch die bereits geschilderte Integration den tatsächlichen Energievebrauch als Zahlenwert mit der Einheit Ws bzw. die daraus resultierenden Teil sowie Vielfachgrößen zu ermitteln. With this way of looking at it is possible to do it within half or full period through the integration already described, the actual energy consumption as a numerical value with the unit Ws or the resulting part and multiple sizes.
Diese mathematisch-physikalische Größe läßt sich auf die entsprechende Zähleinheit nach dem Überlaufprinzip weiterleiten. Bei der nächsten Halbwelle oder Periode wiederholt sich der Vorgang mit gleichgebliebener oder veränderter Leistung, Phasenverschiebung oder Frequenz. Diese kurzen Ausführungen sollen verständlich machen, daß sich die Möglichkeit des einfachen elektronischen Rechenwerkes für eine Elt-Zähleinrichtung dadurch ermöglicht, weil im Zeitbereich einer Halbwelle oder einer Periode nicht die GleichungThis mathematical-physical quantity can be transferred to the corresponding counting unit forward the overflow principle. In the next half wave or period, the repeats itself Process with constant or changed power, phase shift or frequency. These brief explanations are intended to make it clear that the possibility of enables simple electronic arithmetic unit for an Elt counting device because not the equation in the time domain of a half wave or period
nach [4 S. 16] benutzt werden muß, sondern die Aufgabe wird mit der mathematischen Grundrechenart Subtraktion bewältigt.according to [4 p. 16] must be used, but the task is with the mathematical Basic arithmetic subtraction accomplished.
In der Elektrotechnik sind eine Reihe von mathematischen Hilfsmitteln für bequemeres Rechnen bekannt, von denen z. B. die Transformation in die komplexe oder imaginäre Ebene genannt sei. Im Echtzeitbetrieb der Energie jedoch kann die simple Subtraktion angewendet werden.In electrical engineering there are a number of mathematical aids for more convenient Calculate known, of which e.g. B. the transformation into the complex or imaginary level be called. In real-time operation of energy, however, simple subtraction can be used will.
Sie ist deshalb möglich, weil die Rechnung auch nicht mit der Theorie umlaufender Zeiger, sondern mit der elektrichen skalaren Größe Energie pro Halbwelle nach folgender Beziehung gerechnet wird.It is possible because the calculation is also not based on the theory of rotating pointers, but with the electrical scalar quantity energy per half wave according to the following relationship is expected.
eHW = posHW - negHW (22)e HW = pos HW - neg HW (22)
Darin bedeutenMean in it
eHW = Wirkenergieanteil einer Halbwelle,
posHW = Energieanteil der positiven Halbwelle, und
negHW = Energieanteil der negativen Halbwelle.e HW = active energy component of a half wave,
pos HW = energy portion of the positive half wave, and
neg HW = energy component of the negative half-wave.
Wird die Blindleistung einer Halbwelle ermittelt, so ist dies nach Gl. 23 folgendermaßen vorzunehmen.If the reactive power of a half wave is determined, this is according to Eq. 23 as follows to make.
qHW = 2 · negHW (23)q HW = 2 · neg HW (23)
Um Gl. 23 in der Aussage des Energieanteiles "Blindkomponente" besser bewerten zu können, sollte der Leser in der Aussage zur Welle bei [6] recherchieren, insbesondere die Seiten 25 und 26.To Eq. 23 to be able to better assess the "blind component" in the statement of the energy component, the reader should research the statement on the wave at [6], especially pages 25 and 26.
Ehe auf die Ermittlung des cos ϕ eingegangen wird, soll für die bisher getätigten Aussagen der mathematische Beweis an Hand einer Diskussion mit den Bildern 4b und 7b erbracht werden. Aus Tabelle 1 und Bild 4b ist der WertBefore the determination of the cos φ received, shall be provided to previously made statements of mathematical proof in hand of a discussion with the pictures 4b and 7b. The value is from Table 1 and Figure 4b
PScheitel = 1 W (24)P apex = 1 W (24)
abzulesen. Aus Tabelle 2 und Bild 7b gibt es folgende Aussagen.read. The following statements are made from Table 2 and Figure 7b.
Die Zahlenwerte sind in Tabelle 2, Pkt. 3.1 und 18.1 nachzulesen.The numerical values can be found in table 2, points 3.1 and 18.1.
Mit den Werten Gl. 25 und 26 werden nun folgende Subtraktionen durchgeführt.With the values Eq. 25 and 26 the following subtractions are now carried out.
posHW - negHW = 0,853573 - (-0,14643) = 1.000003 W (27)pos HW - neg HW = 0.853573 - (-0.14643) = 1.000003 W (27)
Die Abweichung mit der 3 in der 6. Stelle zu 1 resultiert aus den zu ungenau gewählten Winkelwerten bei der Ermittlung im Rahmen der trigonometrischen Funktion.The deviation with the 3 in the 6th position to 1 results from the inaccurately chosen Angular values in the context of the trigonometric function.
Es ist ersichtlich, daß die Gleichungen 24 und 27 mit jeweils 1 W identisch sind. Dieser Vergleich beweist die Größe der Scheinleistung nach Gl. 19. Um die Wirkleistung zu berechnen, muß die Blindleistung bestimmt werden. Das kann geschehen, indem nach Bild 7b die Inhalte der Fläche 0-2,5 ms, also negHW und 2,5-10 ms=posHW bestimmt werden.It can be seen that equations 24 and 27 are identical with 1 W each. This comparison proves the size of the apparent power according to Eq. 19. In order to calculate the active power, the reactive power must be determined. This can be done by determining the contents of the area 0-2.5 ms, i.e. neg HW and 2.5-10 ms = pos HW according to Figure 7b.
Zunächst ist dazu der Energieinhalt zu ermitteln, der durch Gl. 24 bzw. 27 ausgedrückt wird. Der diesbezügliche Lösungsweg wurde bereits im Rahmen der Gl. 9 aufgezeigt, und bei Gl. 18 in Einzelschritten noch einmal nachvollzogen. Die Integration jedoch erfolgte im Bereich , was zum ErgebnisFirst, the energy content is to be determined, which is given by Eq. 24 or 27 is expressed. The relevant solution has already been described in the context of Eq. 9, and at Eq. 18th traced again in individual steps. However, the integration took place in the area what the result
führte. Es sagt bei der Betrachtung Bild 4b aus, daß der Energieinhalt der Halbwelle 0-10 ms, eHW=posHW=5 mWs beträgt. Zur Erinnerung sei noch einmal auf die Bilder 4d und 4e verwiesen. Um negHW zu errechnen, wird zunächst die grafische Darstellung realisiert, indem der Kurvenbeginn auf 2,5 ms (Pkt. 7.1, Tab. 1) gelegt wird. Der spätere Beginn der Aufzeichnung wird durch Hinzufügen der gleichen Zeit, damit auf 12,5 ms kompensiert. Durch Einzeichnen der Nullinie bei einer Amplitude=0,5 entsteht Bild 8. Die so erhaltene Kurve hat ihr Aussehen durch die Bedingungen cos ϕ=0, also durch das Auftreten reinen Blindverbrauches erhalten. Die Darstellung der rechten Ordinate macht dies noch einmal deutlich. Dem Verlaufe nach ist diese Kurve eine sin²-Kurve, die allerdings innerhalb eines Zeitraumes von 10 ms eine ganze Periode durchläuft. Dies ist eine bekannte mathematische Tatsache gegeben durch den Kurvenverlaufled. When viewing Figure 4b, it says that the energy content of the half-wave is 0-10 ms, e HW = pos HW = 5 mWs. As a reminder once again on the images 4d and 4e made. In order to calculate neg HW , the graphic display is first realized by setting the start of the curve to 2.5 ms (point 7.1, table 1). The later start of the recording is compensated for by adding the same time to 12.5 ms. By drawing the zero line at an amplitude = 0.5, Figure 8 is created. The curve obtained in this way has its appearance due to the conditions cos ϕ = 0, that is to say from the occurrence of pure reactive consumption. The representation of the right ordinate makes this clear once again. According to the course, this curve is a sin² curve, which, however, runs through an entire period within a period of 10 ms. This is a known mathematical fact given by the course of the curve
der goniometrischen Funktion des doppelten Winkels.the goniometric function of the double angle.
In [6 S. 27] habe ich mich dahingehend geäußert, daß der gegebene Kurvenverlauf nicht so interpretiert werden sollte, daß es sich um eine doppelte Frequenz handelt.In [6 p. 27] I commented that the given course of the curve is not so it should be interpreted that it is a double frequency.
Gl. 28 läßt sich an Hand des gegebenen Kurvenverlaufes symbolisch umschreiben.Eq. 28 can be symbolically described using the given course of the curve.
In der allgemeinen Schreibweise geht Gl. 29.1 über in die FormIn the general spelling, Eq. 29.1 over into the form
sin · sin+x = ±A · sin 2x (29.2)sin · sin + x = ± ASin 2x (29.2)
Unter Beachtung der Elongation im positiven und negativen Bereich sind die Angaben Amplitude und Argument (Winkel) für die Energie aus Tabelle 3 zu entnehmen. Als Beispiel dazu liege eine Phasenverschiebung mit dem Betrag oder Wert von 45° vor, was nach Zeile 45 Tab. 3 folgende Werte nachlesen läßt. Scheitelwert der positiven Amplitude=0,8535533 W, Scheitelwert der negativen Amplitude = -0,1464467 W. Der Wertebereich der positiven Halbwelle entspricht 135°, bei 50 Hz entspricht dies einer Zeit von 12,5 ms. Für die negative Halbwelle lassen sich die Werte 45° und 2,5 ms ermitteln. Taking into account the elongation in the positive and negative range, the information is The amplitude and argument (angle) for the energy can be found in Table 3. As an an example there is a phase shift with the amount or value of 45 °, which is indicated in line 45 Tab. 3 lets you read the following values. Peak value of positive amplitude = 0.8535533 W, Peak value of the negative amplitude = -0.1464467 W. The value range of the positive Half wave corresponds to 135 °, at 50 Hz this corresponds to a time of 12.5 ms. For the negative Half wave the values 45 ° and 2.5 ms can be determined.
Bild 8 dient neben der Verdeutlichung, daß auch bei Phasenverschiebung der Grundverlauf der sin²-Kurve erhalten bleibt, in zweiter Linie dazu, den konkreten Energieinhalt z. B. in der Einheit mWs als erläuternden Zwischenschritt zu ermitteln, damit der Energieanteil von negHW als Voraussetzung für die Quantifizierung nach Gl. 23 mathemtisch bewiesen werden kann. Insbesondere soll aber der Nachweis erbracht werden, daß die arithmetische Behandlung der Energieanteile als mathematischer Ausgangspunkt für die Zählfunktion der Elektronik korrekt, d. h. patentrelevant ist. Figure 8 serves in addition to the clarification that the basic course of the sin² curve is retained even when the phase is shifted, secondly to the concrete energy content z. B. to determine in the unit mWs as an explanatory intermediate step, so that the energy share of neg HW as a prerequisite for the quantification according to Eq. 23 can be proved mathematically. In particular, however, the proof is to be provided that the arithmetic treatment of the energy components as a mathematical starting point for the counting function of the electronics is correct, ie patent-relevant.
Der Blindenenergieinhalt EB nach Gl. 29, ersichtlich aus Bild 8, errechnet sich unter der Annahme von UScheitel=IScheitel=1 folgendermaßen.The reactive energy content E B according to Eq. 29, shown in Figure 8, is calculated as follows, assuming U crest = I crest = 1.
Im negativen Bereich der Amplitude, also der Ordinate, errechnet sich die Größe des Rechtecks mit den ParameternIn the negative range of the amplitude, i.e. the ordinate, the size of the Rectangle with the parameters
damitin order to
und der Abzisseand the Abscissa
zur Rechteckflächeto Rectangular area
EB ergibt sich zu Gl. 30.3-31E B results from Eq. 30.3-31
als mathematischen Ausdruck.as a mathematical expression.
Nach Gl. 18 läßt sich der tatsächliche Energieinhalt mittelsAccording to Eq. 18 can be the actual energy content by means of
in der Form von posHW durch den Dreisatz bestimmen.determine in the form of pos HW by the three-sentence.
Nach Gl. 32 istAccording to Eq. 32 is
Nun soll das Vorhaben verwirklicht werden, den Wirkverbrauch nach Gl.22 bei einem cos ϕ=0,7071 mathematisch zu ermitteln, wobei mit der Flächenbestimmung von negHW begonnen werden soll. Die Integrationsgrenzen betragen für diese Fläche .Now the project is to be realized to mathematically determine the active consumption according to Eq. 22 at a cos ϕ = 0.7071, starting with the area determination of neg HW . The integration limits for this area are.
Der gleiche Rechenweg wird für die Ermittlung von posHW durchgeführt.The same calculation method is used for the determination of pos HW .
Mit den errechneten Werten läßt sin nun beweisen, daß mit der Grundrechenart Subtraktion in der mathematischen Ebene der Arbeit das Ergebnis nach Gl. 20 erzielt wird. Dabei sind die Werte der Gl. 35 von 38 zu subtrahieren. 3,7770453-0,2415119=3,5355334 mWs. Nun die Errechnung nach Gl. 20With the calculated values, sin can now be proven that with the basic calculation type subtraction in the mathematical level of the work the result according to Eq. 20 is achieved. Here are the Values of Eq. Subtract 35 from 38. 3.7770453-0.2415119 = 3.5355334 mWs. Now the calculation according to Eq. 20th
Die Abweichung in der siebenten Stelle läßt sich noch durch genauere Eingangswerte reduzieren.The deviation in the seventh digit can be more precisely Reduce input values.
Im Bild 8 sind bereits Verhältnisse dargestellt, wie sie sich zeigen, wenn der Wert cos (ϕ=90°) auftritt. Es wird der Leitungswiderstand vernachlässigt, so daß sich ein idealer Schwingkreis zwischen Erzeuger (Spannungsquelle) und Verbraucher (XC oder XL. Siehe Bild 6c und 6d) ausbildet. Zwischen Spannungsquelle und Verbraucher pendelt reine Blindenergie, die zur besseren Anschauung als grafische Darstellung im Bild 9 aufgezeigt ist. Die Blindenergie, bzw. die grafische Darstellung der Blindenergiewelle hat unahbängig von induktiven oder kapazitiven Verbraucher das gleiche Aussehen. Die Welle ist dadurch charakterisiert, daß sie zu gleichen Anteilen um den Nullpunkt schwingt, damit gibt es keine Wirkleistung, die umgesetzt wird. Figure 8 already shows conditions as they appear when the value cos (ϕ = 90 °) occurs. It is neglected, the line resistance, so that an ideal tuned circuit between generator (power supply) and consumer (X C or X L. See Figure 6c and 6d) forms. Pure reactive energy oscillates between the voltage source and the consumer, which is shown as a graphic representation in Figure 9 for better understanding. The reactive energy, or the graphic representation of the reactive energy wave, has the same appearance regardless of inductive or capacitive consumers. The wave is characterized by the fact that it swings in equal proportions around the zero point, so there is no active power that is implemented.
Der Betrag der Blindenergie, der in Form von ±negHW um den Nullpunkt schwingt, läßt sich, ausgehend von Gl. 28, nach dem bekannten Schema der Gl. 30-38 errechnen.The amount of reactive energy that oscillates around the zero point in the form of ± neg HW can be calculated from Eq. 28, according to the known scheme of Eq. Calculate 30-38.
Der Wert Gl. 39.3 äußert sich physikalisch dadurch, daß nur IS zwischen Erzeuger und Verbraucher auftritt. Eine solche Anordnung wird dadurch real, indem R zwischen Erzeuger und Blindschaltelement mittels Supraleitung zu Null gemacht wird. Der Anteil von IS- Elektronen, die der Erzeuger zu Verbraucher schickt, ist gleich dem Anteil, den dieser vom Blindelement wieder zurückbekommt. Hieraus wird sichtbar, daß die eigentlichen Träger für den Wirkleistungsumsatz die IS-Elektronen sind. Man kann diesen Sachverhalt so beschreiben. Nach den Sätzen von Kirchhoff ist im Reihenschaltkreis der Strom in jedem Leiterabschnitt gleich. Die Spannung bzw. der Spannungsabfall verhält sich proportional zu den Widerstandswerten der Verbraucherwiderstände. Somit offenbart sich die bekannte Tatsache, daß der Leistungsverlust bzw. der Leistungsumsatz aus dem jeweiligen Spannungsabfall des betreffenden Widerstandes resultiert. Die IS-Elektronen werden bei Vorhandensein von R dadurch abgebremst, weil Vorhandensein von R bedeutet, daß die ES- Elektronen eine größere Raumstruktur innerhalb des Leitermaterials haben. Übrigens wird die Supraleitung dadurch ermöglicht, indem die Raumstruktur der ES-Elektroden durch Unterschreitung der Sprungtemperatur so niedrig gehalten werden, daß die Wahrscheinlichkeit der gegenseitigen Beeinflussung von ES und IS-Elektronen gegen 0 geht.The value Eq. 39.3 expresses itself physically in that only IS between producer and Consumer occurs. Such an arrangement becomes real by using R between producers and dummy switching element is made zero by means of superconductivity. The share of IS Electrons that the producer sends to the consumer is equal to the proportion that the consumer receives Get the blind element back. From this it can be seen that the actual carriers for the active power conversion are the IS electrons. You can do this describe. According to Kirchhoff's sentences, the current is in everyone in the series circuit Conductor section the same. The voltage or voltage drop is proportional to the resistance values of the consumer resistors. Thus, the known one reveals itself The fact that the loss of performance or revenue from the respective Voltage drop of the relevant resistance results. The IS electrons are at Presence of R slowed down because presence of R means that the ES- Electrons have a larger spatial structure within the conductor material. Incidentally, the Superconductivity is made possible by the spatial structure of the ES electrodes Falling below the jump temperature should be kept so low that the probability the mutual influence of ES and IS electrons goes towards 0.
In [0 Pkt. 4.1-4.1.5] ist eine ausführliche Abhandlung von Schaltungen zur Phasenverschiebung bei der Blindlastverbrauchsmessung dargestellt. In den jetzigen Ausführungen steht nicht die Frage, wie wird eine Blindverbrauchsmessung errichtet bzw. ausgeführt. Diese Frage hat die Antwort mit der Ermittlung negHW erhalten, denn die Blindverbrauchsmessung ist nach der Richtlinie Gl. 23, wo ein cos ϕ oder sin ϕ als Wert zur Ermittlung der Blindleistung nicht erforderlich ist, zu realisieren. Somit steht mit Hilfe der Aussagen Gl. 22 und 23 nicht mehr die Frage zur Realisierung einer Schaltung zur Ermittlung der Phasenverschiebung im herkömmlichen Sinne. In der konventionellen Technik ist es die Hummelschaltung, die diese Aufgabe bewerkstelligt. Die Elektronik benutzt nach dem Stand der Technik hierfür die unterschiedlichsten Filter. Mit der Darstellung der elektrischen Größe Arbeit im Wellenformat oder als Kurvenform läßt sich der cos ϕ durch die Möglichkeit der Auswertung der Nullstellen des Funktionsverlaufes der Energiewelle ermitteln.[0 pt. 4.1-4.1.5] shows a detailed discussion of circuits for phase shifting in reactive load consumption measurement. In the current versions, there is no question of how a blind consumption measurement is set up or carried out. This question got the answer with the determination of negative HW , because the reactive consumption measurement is according to the guideline Eq. 23, where a cos ϕ or sin ϕ is not required as a value for determining the reactive power. With the help of the statements Eq. 22 and 23 no longer the question of realizing a circuit for determining the phase shift in the conventional sense. In conventional technology, it is the bumblebee circuit that accomplishes this task. According to the state of the art, the electronics use a wide variety of filters for this. With the representation of the electrical quantity work in wave format or as a curve shape, the cos ϕ can be determined by the possibility of evaluating the zeros of the function course of the energy wave.
Die Energiefunktion nach Bild 7b weist 3 Nullstellen auf. 2 Nullstellen davon sind unverrückbar, d. h. die 1. und 3. Nullstelle tritt bedingt immer bei 0° und 180° auf. Variabel, d. h. abhängig von cos ϕ, ist die 2. Nullstelle, die nach Bild 7 bei 45° auftritt. Dies läßt sich mit einer elektronischen Logik leicht ermitteln, was später noch ausgeführt wird. In der Tabelle 3 ist die 2. Nullstelle durch die Spalte "negative Halbwelle, Wink-D.n" entspricht dem Winkelbereich auf der Abszisse, in dem negHW auftritt. Der Bereich von 90-180° ist nicht belegt, da diese Phasenverschiebung nur bei besonderen Parametern auftritt.The energy function according to Figure 7b has 3 zeros. 2 zeros are immovable, ie the 1st and 3rd zeros always occur at 0 ° and 180 °. The second zero, which occurs at 45 ° as shown in Figure 7, is variable, ie dependent on cos ϕ. This can easily be determined with electronic logic, which will be carried out later. In table 3, the 2nd zero point through the column "negative half-wave, Wink-Dn" corresponds to the angular range on the abscissa in which neg HW occurs. The range of 90-180 ° is not occupied because this phase shift only occurs with special parameters.
Entsprechend der Darstellung Bild 7b beträgt der cos ϕ=45°, das entspricht der 2. Nullstelle. Vergleiche hierzu Tabelle 3, Zeile 45. Hier ist in der Spalte - negative Halbwelle, Zeit-D.n - auch die Zeitspanne einer 50-Hz-Schwingung abzulesen, in der negHW auftritt. Bei den Nullstellen ist der Amplitudenwert des Argumentes 0. Um den cos ϕ als Wort mittels eines elektronischen Zählers auszuweisen, muß dieser intern die entsprechende Zeitmessung zwischen den beiden 0-Stellen in Relation zur gesamten Halbperiode ausführen.As shown in Figure 7b, the cos ϕ = 45 °, which corresponds to the 2nd zero. Compare table 3, line 45. The column - negative half-wave, time-Dn - also shows the time span of a 50 Hz oscillation in which neg HW occurs. For the zeros, the amplitude value of the argument is 0. In order to identify the cos ϕ as a word using an electronic counter, it must internally carry out the corresponding time measurement between the two 0-digits in relation to the entire half-period.
Die bisherigen Aussagen zur Formulierung der Energiewelle wurde in zwei Zuständen dargestellt. Entsprechend Gl. 17.1 erfolgte im ersten Zustand die Interpretation der grafischen Funktion nach Bild 4b bei reiner WirkleistungThe previous statements on the formulation of the energy wave were presented in two states. According to Eq. 17.1 in the first state the graphic function was interpreted according to Figure 4b with pure active power
e = p · sin²ϕ · te = p · sin²ϕ · t
Der zweite Zustand wurde mit einer Phasenverschiebung von 90° und entsprechend Gl. 28 mit der FunktionThe second state was with a phase shift of 90 ° and according to Eq. 28 with the function
mit der Aussage des Bildes 9 dargestellt. Weil aber in der Praxis der elektrischen Zählung Werte der unterschiedlichsten Leistungsfaktoren bewertet werden müssen, ist es notwendig, die Energiefunktion für alle diese Werte aus den Eingangswerten zu formulieren. In der Literatur werden an dieser Stelle oft die Additionstheoreme angewendet, was jedoch zu keinem brauchbaren Ergebnis führt. In [15 S. 256] wird ausgeführt und an Hand von Beispielen erläutert, daß es sich beim Umgang mit den Additionstheoremen um Winkelsummen und -differenzen handelt, und nicht um eine multiplikative Behandlung einer trigonometrischen Funktion. Weil für den Erhalt einer Energie die jeweiligen Amplituden des entsprechenden Winkels zu multiplizieren sind, muß anders verfahren werden. Mit der Gl. 29.2 ist auf den Trend hingewiesen, welche Rechenmethode zur Anwendung zu bringen ist (vgl. auch Produkte von Funktionen [2 S. 157]. Eine ausführliche Vorgehensweise des Rechenweges ist z. B. für eine Phasenverschiebung von 45° folgende:shown with the statement of Figure 9. However, because in the practice of electrical counting, values of the most varied power factors have to be evaluated, it is necessary to formulate the energy function for all these values from the input values. In the literature, the addition theorems are often used here, but this does not lead to a useful result. In [15 p. 256] it is explained and explained with the help of examples that dealing with the addition theorems are angle sums and differences and not a multiplicative treatment of a trigonometric function. Because the respective amplitudes of the corresponding angle have to be multiplied in order to obtain an energy, the procedure must be different. With Eq. 29.2 the trend is pointed out, which calculation method is to be used (see also products of functions [2 p. 157]. A detailed procedure of the calculation method is for example for a phase shift of 45 ° the following:
Die Indexwerte 1-n ergeben sich durch die jeweils gewählte Abtastzeit bzw. sie entsprechen dem jeweiligen Winkel, an dessen Wert die entsprechende Amplitudenmultiplikation vorgenommen wird. Aus Tabelle 2, Spalte "sin×45sin" ist für n=0 bis n=30 ersichtlich, wie die Energiefunktion als Wertetabelle entstanden und ausgerechnet ist. Will man also für beliebige Phasenverschiebungen die jeweilige Energiefunktion nach Gl. 40 ermitteln, so ist dazu Tabelle 2 zu benutzen, oder es sind an Hand der geschilderten Rechenoperationen Tabellenwerte mit größerer Genauigkeit und dichteren Winkelwerten, z. B. 0-90, zu produzieren bzw. die Rechnung ist mit geeigneter Rechentechnik vorzunehmen.The index values 1-n result from the respectively selected sampling time or they correspond the respective angle, at the value of which the corresponding amplitude multiplication is made. Table 2, column "sin × 45sin" shows for n = 0 to n = 30 how the energy function emerged as a table of values and is calculated. So you want for any phase shifts the respective energy function according to Eq. 40 determine, is Use table 2 for this, or use the arithmetic operations described Table values with greater accuracy and denser angle values, e.g. B. 0-90, too produce or the invoice is to be made with suitable computing technology.
An Hand der Energiefunktion Gl. 40 läßt sich die Energiemenge nach der BeziehungBased on the energy function Eq. 40 the amount of energy can be according to the relationship
ermitteln. Für die Wirkarbeitszählung ist für Gl. 41 die integrale Form zu wählen.determine. For the real work count for Eq. 41 to choose the integral form.
Die durch Gl. 42 ausgedrückte integrale Form der Energiemengenermittlung bezieht sich vorrangig auf eine elektronische Integration. Inwieweit sich Gl. 42 mathematisch lösen läßt, vermag ich gegenwärtig nicht einzuschätzen. Gl. 42 läßt sich auch als Energiesammler (Akkumulator) der Einzelintegrale über eine Halbwelle bezeichnen. Die Werte dt werden in einem späteren Kapitel beim Schaltkreis C574C mit 40 µs angegeben, was bei der Wertesammlung pro Halbwelle auf 200 Zeitwerte hinausläuft. Auf die Sammlung der Amplitudenwerte wird auf das gleiche spätere Kapitel verwiesen. The through Eq. 42 expressed integral form of energy quantity determination refers primarily on electronic integration. To what extent Eq. 42 can be solved mathematically, I am currently unable to assess. Eq. 42 can also be used as an energy collector Denote (accumulator) the single integrals over a half wave. The values dt are in in a later chapter for the C574C circuit with 40 µs, what the Collection of values per half-wave amounts to 200 current values. On the collection of the Amplitude values are referred to in the same later chapter.
Mit dem Innenleben auf der Basis der bisher dargestellten mathematischen Behandlung wird sich der Bau des Zählers so gestalten, daß mit ihm als ein Gerät alle möglichen Funktionen hinsichtlich der Erstellung bzw. Lieferung von elektrischen Parametern abrufbar sind. Es wird demzufolge keine gesonderten Bauformen von Blind- und Wirkleistungszählern geben.With the inner life on the basis of the mathematical treatment presented so far the construction of the meter should be such that it can be used as one device for all possible functions with regard to the creation or delivery of electrical parameters. It will consequently there are no separate designs of reactive and active power meters.
Inwieweit verschiedene Nennstrombereiche als Module erforderlich werden, wird wesentlich von dem praktischen Ergebnis bestimmt werden. Der Zähler wird so zu konzipieren sein, daß je nach dem anstehenden Energieniveau der Zähler mit geringen Hystereswerten von Bezug auf Lieferung wechseln kann.The extent to which different nominal current ranges are required as modules becomes important be determined by the practical result. The meter will be designed so that Depending on the upcoming energy level, the meters with low hysteresis values of reference can switch to delivery.
Wird der Sprachgebrauch Bezug und Lieferung auf eine Trinkwasseruhr übertragen, so ist auf der Uhr eine Pfeilrichtung ersichtlich, die von Trinkwassererzeuger zum Trinkwasserverbraucher zeigt. Nach § 18 AVBWasserV-Messung ist als Meßeinrichtung unter anderem der Rückflußverhinderer aufgeführt. Man kann also davon ausgehen, daß beim Einbau des Zählers die Flußrichtung des Trinkwassers technisch festgelegt wird, und diese ohne technische und Vertragsänderungen nicht geändert werden kann, vorausgesetzt, es handelt sich dabei nicht um widerrechtliche Aktivitäten.If the usage and delivery terms are transferred to a drinking water clock, then is on the clock shows an arrow direction from the drinking water producer to Drinking water consumer shows. According to § 18 AVBWasserV measurement is a measuring device among other things, the backflow preventer listed. One can therefore assume that the Installation of the meter the flow direction of the drinking water is technically determined, and this cannot be changed without technical and contractual changes, provided it these are not illegal activities.
Bei den vielen Milliarden elektrischen Haushaltzählern ist diese Pfeilrichtung zwar auf dem Zähler nicht enthalten, aber durch den vom Fachmann eingebauten Zähler gegeben. Hier kommt der cos ϕ 1-0 induktiv als Zählkriterium intern dazu. Im zunehmendem Maße aber werden im Rahmen von Vereinbarungen zu diesem Verbrauchszählsystem insofern Anwendungsfälle eingebracht, bei denen der Verbraucher zeitweilig oder ständig als Energielieferer auftritt (z. B. Windkraft oder Solarenergie). In solchen Fällen und beim Energielieferer und beim Erzeuger führt das dazu, daß der Leistungskreis nach DIN 410/03.68 über 360° vom Zähler zu erfüllen ist. Demnach wird in Bezugspfeilrichtung die Wirkenergielieferung gemessen werden mit voreilendem IS bzw. nacheilendem IS. Tritt der Kunde als Lieferer auf, dann wird dieser Wirkenergiewert als Negativwert zur Bezugspfeilrichtung auftreten, wiederum mit den beiden möglichen Komponenten vor- und nacheilender IS.With the many billions of electrical household meters, this arrow direction is on the Counter not included, but given by the counter installed by a specialist. Here the cos ϕ 1-0 is added internally as a counting criterion. But increasingly are in the context of agreements on this consumption metering system Introduced use cases in which the consumer temporarily or continuously as Energy supplier occurs (e.g. wind power or solar energy). In such cases and when Energy suppliers and producers have the result that the power circuit according to DIN 410 / 03.68 over 360 ° from the meter. Accordingly, in the reference arrow direction Active energy delivery are measured with leading IS or lagging IS. If the Customer as a supplier, then this active energy value becomes a negative value Reference arrow direction occur, again with the two possible components forward and lagging IS.
Wie eingangs bereits ausgeführt, ist es bei der Entwicklung eines neuen Produktes notwendig, mit einfach aufgebauten Versuchsobjekten die Prüfung durchzuführen, um schon im frühen Stadium prüfbare Ergebnisse zu produzieren. Daran wird gemessen, ob das gesteckte Ziel erreicht wird, oder ob in den Überlegungen Inhalte vorhanden sind, die das Vorhaben in die Richtung eines negativen Ergebnisses führen.As already mentioned at the beginning, when developing a new product it is necessary with simple test objects to carry out the test in order to Stage to produce verifiable results. This is used to measure whether the goal set achieved, or whether there is content in the considerations that the project in the Lead towards a negative result.
Aus diesem Grunde erfolgt der Aufbau eines schlichten Wechselenergiezählers, bei dem das Problem einer potentialfreien Stromstärkemessung nicht realisiert werden muß. Der Bezugspunkt der Messung kann also dorthin gelegt werden, wo Strom und Spannungspfad des Zählers verbunden sind. Die Wahl der Meßumformer für die Eingangsparameter wird keine größere Rolle hinsichtlich der Auswahl beim praktischen Bau spielen. Für den Spannungseingang wird ein Abgriff von einem an Netzspannung liegenden Widerstand sein. Für den Stromeingang wird ein transformatorisch wirkender Meßumformer zum Einsatz gelangen, da Gleichanteile des Stromes zunächst nicht in die Aufgabe integriert werden. Sollte ein Erfordernis für die Zählung von Gleichanteilen entstehen, so wird der Einsatz eines Shunts erforderlich.For this reason, a simple AC energy meter is built, in which the Problem of a potential-free current measurement does not have to be realized. Of the The reference point of the measurement can therefore be placed where the current and voltage path of the Meter are connected. The choice of the transmitter for the input parameters is not play a greater role in the selection in practical construction. For the The voltage input will be a tap from a resistor connected to the mains voltage. A transformer-type transmitter is used for the current input reach, since DC components of the current are initially not integrated into the task. Should If a requirement for the counting of equal shares arises, then the use of a shunt required.
Die Ausgänge der Meßumformer werden mit den Eingängen des Analog-Digital-Wandlers, er wird auch als Analog-Digital-Converter (ADC) bezeichnet, verdrahtet. Bei der Wahl des ADC ist es nicht unbedingt erforderlich, den Flash-Typ zu verwenden, sondern an Hand der Parameter insbesondere der Konversionszeit reicht ein ADC aus, der nach dem Umsetzverfahren der sukzessiven Approximation (oder Wägeverfahren) arbeitet. Die Ausgänge der beiden ADC sind mit Tristate Ausgangstreiber versehen und können somit über den Datenbus mit einem Mikrorechner verbunden werden.The outputs of the transmitters are connected to the inputs of the analog-digital converter, it is also referred to as an analog-digital converter (ADC). When choosing the It is not absolutely necessary for ADC to use the flash type, but with the help of the An ADC is sufficient for parameters, in particular the conversion time Implementation process of successive approximation (or weighing process) works. The Outputs of the two ADC are provided with tristate output drivers and can therefore be used via the data bus can be connected to a microcomputer.
Als Beispiel soll nun die AD-Wandlung mittels eines Schaltkreises C 574 C, ein äquivalent zum AD 574 von Analog Devices [16 S 94], beschrieben werden. Der Schaltkreis wird so beschaltet, daß eine parallele Ausgabe aller 12 bit erfolgt. Mit dieser Datenwortbreite läßt sich pro Abtastung das analoge Eingangssignal in einen von 2048 je nach der Höhe der Eingangsspannung möglichen diskreten Wert überführen. Dazu ist eine Verbindung der Eingänge 12/8 mit +5V zu realisieren. Da die Eingangsgrößen sowohl Wechselspannung als auch Wechselstrom sind, ist der bipolare Betrieb des ADC dadurch herzustellen, indem die Verbindung des Eingangs BO mit der Referenzspannungsquelle vorgenommen wird. Die Umsetzzeit ist nach Datenblatt für den C 574 C mit einer tc = 40 µs angegeben, so daß bei 50 Hz pro Periode 400 Werte, also 400 differentielle elektrische Spannungs- und Stromgrößen mit wie bereits ausgeführt 2048 theoretisch und praktisch zu realisierenden unterschiedlichen Quantisierungsstufen vom nachgeschalteten Mikrorechner zu übernehmen sind.As an example, the AD conversion using a C 574 C circuit, equivalent to the AD 574 from Analog Devices [16 S 94], will now be described. The circuit is wired so that all 12 bits are output in parallel. With this data word width, the analog input signal can be converted into a discrete value of 2048 depending on the level of the input voltage. For this purpose, the inputs 12/8 must be connected to + 5V. Since the input variables are both alternating voltage and alternating current, the bipolar operation of the ADC can be established by connecting the input BO to the reference voltage source. The conversion time is specified according to the data sheet for the C 574 C with a t c = 40 µs, so that at 50 Hz per period 400 values, i.e. 400 differential electrical voltage and current quantities with 2048 different and quantization levels to be implemented theoretically and practically as already explained downstream microcomputers are to be taken over.
Es wird jeweils ein ADC im Strom- und Spannungspfad vorgesehen. An ADC is provided in the current and voltage path.
Das Rechenprogramm, also die Software des Mikrocomputers, ist so aufzubauen, daß bei der Multiplikation der Strom- und Spannungsdifferentiale aus der jeweils 12-bitWortbreite der Ausgänge der ADC zunächst durch Subtraktion ein Vorzeichenbit bei Beibehaltung der 12-bit- Wortbreite erstellt wird. Das Vorzeichenbit läßt sich herstellen, indem das Datenwort im Dualzahlenformat 010000000000 von jeder erzeugten Quantisierungsstufe subtrahiert wird. Entsteht dabei als Ergebnis das Datenwort 12×0, dann liegt ein Nulldurchgang des Stromes oder auch der Spannung vor. Wegen der Ermittlung des cos ϕ ist es erforderlich, das Datenwort 12×0 als symmetrisches Dualzahlenwort anzuordnen. Weil es sich um eine bipolare Anordnung handelt, heißt symmetrisch in diesem Sinne, daß der ADC so justiert wird, daß 2047 12-bit-Datenwörter zur praktischen Auswertung gelangen. Die Aufteilung wird mit 1023 Stufen im positiven Bereich, 1023 Stufen im negativen Bereich und eine Stufe zur Darstellung der 0 vorgenommen.The computer program, ie the software of the microcomputer, is to be set up in such a way that the Multiplication of the current and voltage differentials from the 12-bit word width of the ADC outputs first by subtracting a sign bit while maintaining the 12-bit Word width is created. The sign bit can be established by the data word in Dual number format 010000000000 is subtracted from each generated quantization level. If the result is data word 12 × 0, there is a zero crossing of the current or the tension. Because of the determination of the cos ϕ it is necessary that Arrange data word 12 × 0 as a symmetrical dual number word. Because it's a bipolar arrangement means symmetrical in this sense that the ADC is adjusted so that 2047 12-bit data words are used for practical evaluation. The division is with 1023 levels in the positive range, 1023 levels in the negative range and one level to Representation of the 0 made.
Für die Ermittlung des cos ϕ ist das Datenwortergebnis 12×0 in der Weiterverarbeitung auf ein Einzelbit zurückzuführen und mittels Einzelbitverarbeitung so lange zu setzen, bis der nächste Nulldurchgang vollzogen ist. Zu unterscheiden ist dabei die Flanke des Nulldurchganges, d. h. die Logik muß auswerten, ob der Nulldurchgang vom positiven Bereich kommend in den negativen Bereich führend durchlaufen wird. Diese jeweiligen Flanken sind mittels der Zeitverläufe ins Verhältnis zu setzen. Die dabei entstehende Verhältniszahl macht es möglich, daß der cos ϕ als Zahlenwert ausgegeben werden kann.To determine the cos ϕ, the data word result is 12 × 0 in further processing return a single bit and set by means of single bit processing until the next zero crossing is completed. A distinction is made between the flank of the Zero crossing, d. H. the logic must evaluate whether the zero crossing from the positive range coming into the negative area. These respective edges are to be related by means of the time courses. The resulting ratio number makes it possible that the cos ϕ can be output as a numerical value.
Weil Zeroflag auch unter der Abtastbedingung von Zeit- zu Amplitudenquantisierung immer positionsgenau zu setzen ist, ist die Ermittlung (siehe Patentansprüche) mittels Transientenspeicher vorzunehmen.Because Zeroflag always under the sampling condition from time to amplitude quantization is to be set precisely, the determination (see claims) is by means of Make transient storage.
Darauffolgend ist die Multiplikation der beiden vorzeichenbehafteten differentiellen Größen vorzunehmen. Hierbei entsteht ein Differential einer elektrischen Leistungsgröße mit einer Wortbreite von 24 bit. Da dieser Leistungswert nur aus den Parametern der Schaltkreisdaten entstanden ist, ist es notwendig, die Multiplikation noch zusätzlich mit einem konstanten Faktor vorzunehmen, der das jeweilige Übersetzungsverhältnis des Strom- und Spannungspfades berücksichtigt. Ferner ist es vorteilhaft, noch einen Faktor hinzuzuziehen, der den Quantisierungsfehler der Digitalisierung im ADC nach [17 S. 17f] entsprechend eliminiert, wenn man darauf verzichten will, in der Quantisierungseinrichtung die Schwellwerte um zu verschieben. Als dritter Faktor ist der Integrationsfaktor zu nennen, der die Abtastzeit erfaßt. Sie wurde beim C 574 C bereits mit 40 µS angegeben. Allerdings werden diese 40 µs geringfügig durch die vom Mikrorechner ausgehende Taktfrequenz auf diese Arbeitsfrequenz geändert. This is followed by the multiplication of the two signed differential quantities to make. This creates a differential of an electrical power quantity with a Word length of 24 bits. Because this power value only from the parameters of the circuit data has arisen, it is necessary to multiply by an additional constant factor make the respective transmission ratio of the current and voltage path considered. It is also advantageous to add a factor that the Quantization error of digitization in ADC according to [17 p. 17f] eliminated accordingly, if one wants to do without the threshold values in the quantization device move. The third factor is the integration factor, which records the sampling time. The C 574 C has already been specified as 40 µS. However, these are 40 µs slightly due to the clock frequency emanating from the microcomputer to this working frequency changed.
Alle drei Teilfaktoren lassen sich zu einem Faktor zusammenfassen, der dann mit der Leistungsgröße in Form des 24-bit-Wortes zu multiplizieren ist. Zwar wurde schon von differentiellen Größen gesprochen, aber dabei unterstellt, daß das Differential aus der Sicht der Abtastbreite zu betrachten ist. Nach der Multiplikation des 24-bit-Wortes mit dem Faktor k ergibt sich ein Energiedifferential, welches sich in Teilen von Ws ausdrücken läßt. Eine Ausnahme bildet das geschilderte Datenwort 000000000000 = 12×0. Wenn dieser Abtastwert auftritt, wird richtigerweise das Produkt 0 gebildet, denn ein Produkt ergibt 0, wenn ein Faktor Null ist.All three sub-factors can be combined into one factor, which is then combined with the Power quantity in the form of the 24-bit word is to be multiplied. Although was already from spoken differential quantities, but assumes that the differential from the point of view of Scan width is to be considered. After multiplying the 24-bit word by the factor k there is an energy differential, which can be expressed in parts of Ws. A The data word 000000000000 = 12 × 0 is an exception. If this Sample occurs, the product is correctly formed 0, because a product results in 0 if is a factor of zero.
Grundlage für die elektronische Ermittlung der elektrischen Wirkarbeit sind die Gleichungen 20, 22; 34 bis 38 sowie 40 bis 42. Die elektronische Realisierung dieser mathematischen Beziehungen wird durch einen Vorwärts/Rückwärtszähler bzw. durch entsprechende Subtraktions- und Additionsglieder realisiert, dessen Endsumme nach einer Halbwelle in ein Schieberegister, den Akkumulator, weitergeleitet wird. Der Ablauf dieses Vorganges soll hier detaillierter dargestellt werden, wobei auch mit einer allgemein ungebundenen Darstellungsweise weiterverfahren werden soll. Die ungebundene Darstellung wird deshalb gewählt, weil hinsichtlich der elektronischen Ausführung des Zählers auch die Möglichkeit besteht, die notwendigen Operationen mit den speziellen Schaltkreisen, wie z. B. Multipliziergliedern, Zählern, Schieberegistern usw. auszuführen, ohne daß unbedingt ein Mikro- oder Einchiprechner zur Anwendung gelangt. Bei der in den nächsten Jahren einzusetzenden hohen Stückzahl von Elektrozählern, auch wahlweise mit komfortablen Tarifschaltungen, ist auch die Überlegung sinnvoll, ob nicht ein diesbezüglicher spezieller Schaltkreis entwickelt werden sollte.The equations form the basis for the electronic determination of the electrical active work 20, 22; 34 to 38 and 40 to 42. The electronic realization of this mathematical Relationships are determined by an up / down counter or by corresponding ones Subtraction and addition elements realized, the final sum after a half-wave in one Shift register, the accumulator, is forwarded. The flow of this process should go here are shown in more detail, also with a generally unbound Presentation method should be continued. The unbound representation is therefore chosen because with the electronic version of the meter there is also the possibility exists, the necessary operations with the special circuits, such as. B. Multipliers, counters, shift registers, etc. without necessarily Micro or one-chip computer comes into use. In the next few years high number of electric meters to be used, also optionally with convenient ones Tariff switching, it also makes sense to consider whether or not a specific one Circuit should be developed.
Der Vor- und Rückwärtszähler wird mit einer negativen Zählweise dann angesteuert, wenn Strom und Spannung unterschiedliche Vorzeichen aufweisen. Wie bereits geschildert, wird das Vorzeichen, welches auch durch ein gesondertes Flag-Register gebildet und weiterverarbeitet werden kann, durch die dargestellte Subtraktion gewonnen. Kommen Strom und Spannung in den Bereich gleichen Vorzeichens, so wurde der Bereich 12×0 bereits durchfahren und der Zähler arbeitet nun im positiven Bereich. Bei einem totalen Blindverbraucher wäre am Ende der Halbwelle das Zählergebnis der Vor- und Rückwärtszählung = 0. Bei cos ϕ-belastetem Wirkverbrauch wird der entsprechende Positivzählbetrag, also beim nächsten Durchgang 12×0, was einer Halbwelle entspricht, in den Akkumulator geschoben. Gleichzeitig ist bei diesem Flag der Vor- und Rückwärtszähler wieder auf 0 zu setzen, um den Wirkenergieinhalt der nächsten Halbwelle zu ermitteln.The up and down counter is controlled with a negative counting method if Current and voltage have different signs. As already described, it will Sign, which is also formed and processed by a separate flag register can be obtained by the subtraction shown. Current and voltage come in the area of the same sign, the area 12 × 0 has already been passed through and the Counter now works in the positive range. With a total blind consumer would be the end the half-wave the counting result of the up and down counting = 0. With cos cos-loaded Active consumption becomes the corresponding positive count amount, i.e. 12 × 0 in the next run, which corresponds to a half wave, pushed into the accumulator. At the same time is with this Set the flag of the up and down counter back to 0 to the active energy content of the to determine the next half-wave.
Im Akkumulator wird das Ergebnis jeder Halbwelle aufsummiert und gelangt dann mit einem solchen Wert in das für die Anzeige vorbereitende Register, der je nach Meßbereich des Zählers üblicherweise mit 0,1 kWh-Schritten ausgewiesen wird.The result of each half-wave is summed up in the accumulator and then arrives with one such value in the register preparing for the display, which, depending on the measuring range of the Meter is usually shown with 0.1 kWh steps.
Wie der Funktionsmechanismus erfolgt, daß aus dem 24-bit-Datenwort im Vor/ Rückwärtszähler ein den Verhältnissen hinsichtlich der Stellenzahl angepaßtes Datenwort im vorbereitenden Anzeigeregister erfolgt, soll hier nicht näher eingegangen werden. Die rechentechnische Verarbeitung der höherwertigen bits im Akkumulator zu einem sinnvollen, dem Taktzyklus angemessenen Ergebnis, wird als Stand der Technik bei der elektronischen Datenverarbeitung vorausgesetzt. Die niederwertigen bits werden problemlos in das Ergebnis ohne Fehlerbeeinflussung eingebracht.How the function mechanism works is that from the 24-bit data word in the pre / Down counter a data word adapted to the conditions regarding the number of digits in the preparatory display register is done, will not be discussed in more detail here. The Computational processing of the higher-value bits in the accumulator to a meaningful, the clock cycle appropriate result is considered the state of the art in electronic Data processing required. The low-order bits are easily in the result introduced without influencing errors.
Die bisher in der Praxis erprobten elektronischen Zähler haben nicht den Stand erreicht, daß bei ihnen eine durchgehende digitale Verarbeitung der dualen, aus den ADC′s gewonnenen Meßwerten erfolgt. So benötigen die Geräte, welche nach dem Time-Divisions-Verfahren, Auswertung mittels Hall-Sensoren oder auch der thermischen Leistungs-Frequenz- Wandlung arbeiten, elektrische Bauteile, wie z. B. Kondensatoren, die eine nicht genügende Parameterkonstanz bei Alterung aufweisen. Ein direkter Vergleich kann jedoch nur mit dem Zähler des Systems der "Abtastung, Analog-Digitalwandlung mit digitalrechnerischer Multiplikation" nach [0 S. 58] erfolgen. Kernstück ist dabei das Meßprinzip des digitalen Signal-Prozessors [0 S. 243]. Die digitale Meßwertverarbeitung bei diesem Zähler geschieht durch Taktfrequenzen auch hoher Frequenz. Es handelt sich bei diesen jedoch um Prüfzähler, die aus diesem Grunde eine Leistungs-Frequenz-Wandlung realisieren müssen, und dadurch in dieser Hinsicht von einer rechnertypischen Datenabarbeitung abweichen.The electronic meters tried and tested in practice have not reached the state that with them a continuous digital processing of the dual, gained from the ADC’s Measured values are carried out. So the devices that use the time division method, Evaluation using Hall sensors or the thermal power frequency Change work, electrical components such. B. capacitors that are not sufficient Have constant parameters with aging. However, a direct comparison can only be made with the Counter of the system of "sampling, analog-digital conversion with digital computational Multiplication "according to [0 p. 58]. The heart of this is the measuring principle of the digital Signal processor [0 p. 243]. The digital processing of measured values takes place with this counter due to clock frequencies also high frequency. However, these are test counters, which must therefore implement a power-frequency conversion, and thereby differ in this respect from a typical data processing.
Der vorgestellte Zähler kann vorteilhafterweise auf diese Wandlung verzichten und besitzt somit eine grundsätzliche Funktionsweise, wie es in der Computerbranche üblich ist. Weil für die Wirkverbrauchsenergiezählung nach der geschilderten Methode mathematischer Elektronenbewegungsbeschreibungen nach Bild 2 und den Gleichungen 29.2 und 40 keine Effektivwertermittlung erforderlich ist, sind nur einfache elektronische Baugruppen notwendig, um die Aufgabe zu lösen. The counter presented can advantageously dispense with this conversion and thus has a basic mode of operation, as is customary in the computer industry. Because no effective value determination is required for active energy energy metering using the described method of mathematical electron movement descriptions according to Figure 2 and equations 29.2 and 40, only simple electronic assemblies are required to solve the task.
Die vollelektronischen Zählwerke nach [0 Pkt. 2.4.2] haben den Nachteil, daß eine Lesbarkeit des Zählerstandes bei Spannungsausfall ohne geeignete oder zusätzliche Mittel nicht gewährleistet ist. Ferner sind für die Reproduzierbarkeit des Zählerstandes bei Spannungsausfall besondere Maßnahmen erforderlich, die durch den folgenden Lösungsvorschlag entfallen können. Dies wirkt sich für die Herstellung eines Haushaltzählers hinsichtlich des Preises günstig aus, und hinsichtlich einer elektronischen Zählerstandsfernübertragung bieten sich gute Perspektiven. Folgende Lösung ist vorgesehen:The fully electronic counters according to [0 point 2.4.2] have the disadvantage that they are legible the meter reading in the event of a power failure without suitable or additional means is guaranteed. Furthermore, for the reproducibility of the counter reading Power failure special measures required by the following Proposed solution can be dropped. This affects the manufacture of a household meter cheap in terms of price, and electronic Remote meter reading transmission offers good prospects. The following solution is provided:
Das für die Anzeige des Elt-Verbrauchs vorbereitende Register ist im Übertrag (Carry Flag) so zu gestalten, daß dieser bei den entsprechenden Taktgebungen immer dann ausgelöst wird, wenn für den normalen Zähler 0,1 kWh zum Schiebevorgang bereitstehen. Der so erzeugte 0,1- kWh-Takt wird auf das Relais oder das Schrittwerk des Rollenzählwerkes geleitet, so daß dieses entsprechend seiner dezimal gestalteten Zählerrolle um die kleinste Einheit = 1 weitertransportiert wird.The register preparing for the display of the Elt consumption is in the carry (carry flag) to be designed in such a way that this is always triggered at the corresponding clock cycles, if 0.1 kWh is available for the normal metering process. The 0.1- kWh clock is passed to the relay or the step mechanism of the roller counter, so that this according to its decimal counter roll by the smallest unit = 1 is transported further.
An der Zählerrolle jedoch sind durch geeignete mechanische Konstruktionen duale optoelektronische Rückführungen anzubringen bzw. sie sind als angebracht zu betrachten. Mit Hilfe der Optokoppler ist die Dezimalzahl 0-9 jeder Einzelrolle jeweils in eine 4-bit-Dualzahl entsprechend Dualzahlencode zu wandeln. Wird das Rollenzählwerk im Dezimalzahlenbereich sechsstellig ausgeführt, so sind an Hand dieser Ausgangssituation 6×4-bit-Dualzahlen über Optokoppler anzusteuern.However, due to suitable mechanical designs, there are dual ones on the counter roller to install optoelectronic feedbacks or to consider them as attached. With With the help of the optocouplers, the decimal number 0-9 of each single reel is converted into a 4-bit binary number to convert according to the dual number code. The roll counter is in the decimal range Executed in six digits, based on this initial situation 6 × 4-bit binary numbers are over To control optocouplers.
Das Bitmuster der Dualzahlen wird im Speicher des Akkumulators mit dem Speicherinhalt verglichen, der den Wert zum letzten Carry Flag = 0,1 kWh aufwies. Damit ist die Gewißheit erreicht, daß der Schrittimpuls die richtige Dezimalzahl hervorgebracht hat. Bei Spannungsausfall kann der Speicherinhalt des elektronischen Speichers ohne nachteilige Konsequenzen verlorengehen, denn das Rollenzählwerk ist entsprechend der Darlegung als ein mechanischer Speicher ausgelegt, dessen Bitmuster jederzeit bei Spannungsrückkehr in die Elektronik eingelesen werden kann. Dies geschieht, wie bereits ausgeführt, über die mechanisch angebrachten Optokoppler. Gleichzeitig kann auch das vom Zählwerk zur Verfügung gestellte Bitmuster von einem Port übernommen werden, der z. B. die Möglichkeit einer seriellen elektronischen Fernübertragung der Daten über eine Schnittstelle schafft. Die Abfrage kann je nach Wunsch jährlich oder monatlich 1× über eine solche V.24-Schnittstelle [17 Pkt. 3.2] durchgeführt werden, ohne daß für die Ermittlung des Zählerstandes eine fortlaufende Registrierung von Zählimpulsen notwendig ist.The bit pattern of the dual numbers is in the memory of the accumulator with the memory content compared, which had the value of the last carry flag = 0.1 kWh. So that's certainty achieved that the step pulse produced the correct decimal number. At The memory content of the electronic memory can be without voltage loss Consequences are lost, because the roller counter is, according to the statement, as one mechanical memory designed, the bit pattern at any time when voltage returns to the Electronics can be read. As already stated, this is done mechanically attached optocoupler. At the same time, the one provided by the counter can also be used Bit patterns are adopted from a port that e.g. B. the possibility of a serial electronic remote transmission of data via an interface. The query can ever if required once or monthly 1 × via such a V.24 interface [17 pt. 3.2] be carried out without a continuous for the determination of the counter reading Registration of counts is necessary.
Hier soll in geraffter Form das wesentliche noch einmal erläutert werden. Durch die Multiplikation der cos ϕ-behafteten ADC-Eingangsgrößen, also der Momentanwerte von Strom und Spannung ergibt sich die Energiefunktion entsprechend Gleichungen 40 dargestellt mit einem cos ϕ = 0,707. Bild 7 zeigt diese Energiefunktion in der Gestalt der entsprechenden Energieanteile posHW und negHW. Die Energiemengenermittlung auf elektronischem Wege erfolgt anhand der Gl. 42. Mit Hilfe der Theorie von ES- und IS-Elektronen und der dargelegten mathematischen Optionen ist die Wirkarbeit eines Zählers nach Gl. 22The essentials are to be explained here again in a summarized form. By multiplying the ADC input variables with cos ϕ, i.e. the instantaneous values of current and voltage, the energy function is obtained according to equations 40 shown with a cos ϕ = 0.707. Figure 7 shows this energy function in the form of the corresponding energy components pos HW and neg HW . The energy quantity is determined electronically using Eq. 42. With the help of the theory of ES and IS electrons and the mathematical options presented, the effective work of a counter according to Eq. 22
posHW - negHW = eHW pos HW - neg HW = e HW
mittels reiner arithmetischer Subtraktion zu erhalten. Diese Arithmetik bzw. Akkumulation der Einzelwerte wird über eine Halbwelle durchgeführt, wobei die Übersetzungsverhältnisse der Strom- und Spannungswandler in den Rechenwert mit einbezogen werden müssen. Macht es sich notwendig, den Quantisierungsfehler des ADC zu kalibrieren, dann ist der entsprechende Faktor vorteilhafterweise an dieser Stelle einzurechnen.by means of pure arithmetic subtraction. This arithmetic or accumulation of Individual values are carried out over a half-wave, the gear ratios of Current and voltage transformers must be included in the calculated value. Makes it need to calibrate the quantization error of the ADC, then the corresponding one Factor advantageously to be included at this point.
Im einzelnen handelt es sich darum, daß die Kurve negHW mittels Rückwärtszählung integriert wird. Das Zählwerk summiert praktisch die negativen quantisierten Teilflächen aus dem Produkt der Amplituden n₁, . . . n₇ der in Tabelle 2 ausgewiesenen Werte mal der jeweiligen quantisierten Zeiteinheit. In der Position 7.1 wird das Zeroflag oder Nullflag gesetzt. Bei der praktischen Sinuswelle im steilen Nulldurchgang wird Zeroflag selten durch den ADC gesetzt werden können. Die Genauigkeit fordert aber bei jedem Nullübergang, daß Zero = 0 gesetzt wird. Deshalb ist das Zeroflag mittels einer Transientenschleife mittels einer linearen, durch den Nullpunkt gehenden Funktionsgleichung vom Typ y = mx zu ermitteln.In detail, it is a question of integrating the curve neg HW by means of a countdown. The counter practically sums the negative quantized partial areas from the product of the amplitudes n 1,. . . n₇ of the values shown in Table 2 times the respective quantized time unit. The zero flag is set in position 7.1. With the practical sine wave in the steep zero crossing, Zeroflag will rarely be able to be set by the ADC. However, the accuracy requires that zero = 0 is set at every zero transition. Therefore, the zero flag is to be determined using a transient loop using a linear function equation of the type y = mx going through the zero point.
Danach, also ab Punkt 8, Bild 7 und Tabelle 2 erfolgt im Bereich posHW die Vorwärtszählung. Nach einer halben Periode, also beim Zeroflag Pkt. 30, ist das Ergebnis gebildet aus Vorwärtszählung minus Rückwärtszählung in den Akkumulator einzutragen und beide Zähler auf 0 zurückzusetzen. Nun ist die nächste Halbwelle in gleicher Weise, wie bereits ausgeführt, zu zählen. Wenn sich dabei die Strom- und/oder Spannungswerte geändert haben, wird dies durch veränderte Ausgangsworte der ADC′s berücksichtigt. Then, starting from point 8, figure 7 and table 2, the counting up takes place in the pos HW area. After half a period, i.e. at Zeroflag item 30, the result is formed from the upward count minus the downward count and enter them in the accumulator and reset both counters to 0. Now the next half-wave is to be counted in the same way as already stated. If the current and / or voltage values have changed, this is taken into account by changing the output words of the ADC's.
Es ist dem Leser bekannt, daß bei cos ϕ = 1negHW nicht auftritt, somit gibt es einen Kurvenverlauf nach Bild 4 und Tabelle 1. Die Anzahl der Abtastpunkte läßt sich bei diesem Beispiel bis 15 verfolgen. Ein Nullflag tritt nur bei der Abtastung 0 und 15 auf. Strom und Spannung sind hier zu keinem Zeitpunkt gegenläufig.It is known to the reader that there is no HW at cos 1 = 1neg, so there is a curve according to Figure 4 and Table 1. In this example, the number of sampling points can be tracked up to 15. A zero flag only occurs with sampling 0 and 15. Current and voltage are never contradictory here.
Für beide Darstellungsweisen bzw. auch bei jedem anderen cos ϕ-Wert wird im Akkumulator über die erforderliche Anzahl Überlaufflags (Overflow) so lange gesammelt, bis das Übertragsflag (Carry) von der Größe 0,1 kWh gebildet werden kann. Carryflag erhöht jeweils den dezimalen Zählerstand des Rollenzählwerkes um 1, d. h. um jeweils 0,1 kWh. Somit ist der elektronische Zähler beschrieben, der den heutigen Ferrariszähler durch größere Zuverlässigkeit, höhere Ganggenauigkeit, größere Lebensdauer mit geringerem Eigenverbrauch überlegen sein wird.For both representations or for any other cos ϕ value, the accumulator over the required number of overflow flags (overflow) until the Transfer flag (carry) of the size 0.1 kWh can be formed. Carry flag increases each time the decimal counter reading of the roller counter by 1, d. H. by 0.1 kWh each. Thus the electronic counter described, the today's Ferrari counter by larger Reliability, higher accuracy, longer service life with less self-consumption will be superior.
Der elektronische Zähler kann aber noch Ansprüche erfüllen, die durch den Ferrariszähler so direkt nicht realisierbar sind. Die Auswertung der Flags 0 zwischen negHW und posHW und Flag 0 nach 180° ermöglicht die Anzeige des cos ϕ. Das bewältigt ein kleines Rechenprogramm innerhalb der vorhandenen Elektronik. In der konventionellen Technik ist dazu ein gesondertes cos ϕ-Meßgerät erforderlich.However, the electronic counter can still meet requirements that cannot be directly realized by the Ferrari counter. The evaluation of flags 0 between neg HW and pos HW and flag 0 after 180 ° enables the display of the cos ϕ. This is handled by a small computer program within the existing electronics. In conventional technology, a separate cos ϕ measuring device is required.
Will man die Blindarbeit zählen, so läßt sich innerhalb der vorhandenen Elektronik wiederum mit Hilfe der entsprechenden Flags die Addition der negHW-Werte nach Gl. 23 vornehmen, und auf die Zählerrolle auszugeben. Beim Ferrariszähler müßte dieser separat über eine Hummelschaltung angeschlossen werden.If you want to count the reactive energy, you can again add the neg HW values according to Eq. 23, and dispense on the counter roll. With the Ferrari meter, this would have to be connected separately via a bumblebee circuit.
Die Problematik einer elektronischen Rückführung beim Rollenzählwerk hat von der Sache her eine Anwendungsmöglichkeit beim elektronischen Zähler als auch beim Ferrariszähler. Bei letzteren wird dieser Mehraufwand nicht mehr sinnvoll sein, da die Zusatzelektronik vom Grundsatz her in diesem neu zu installieren wäre. Wegen der schon vorhandenen Elektronik (Stromversorgungsteile usw.) beim elektronischen Zähler bietet sich der Einsatz eines solchen mechanischen Speichers vorteilhafterweise an. Die Funktionsweise ist so, daß ein Lochstreifenband in der Rolle hinter der Dezimalzahl optisch abgetastet wird, um dann in die Elektronik eingelesen und ausgewertet zu werden. Kommt ein Zähler mit hohen Tarifansprüchen zum Einsatz, so besteht auch die Möglichkeit der parallelen Abtastung einer Datumsrolle. Datum und Zählerstand lassen sich dann bequem elektronisch fernübertragen. The problem of electronic feedback in the roller counter has its substance an application possibility with the electronic counter as well as with the Ferrari counter. At the latter, this additional effort will no longer make sense, since the additional electronics from The principle would be to reinstall in this. Because of the existing electronics (Power supply parts, etc.) the electronic meter can be used mechanical memory advantageously. The way it works is that a Paper tape in the roll behind the decimal number is optically scanned, then in the Electronics to be read in and evaluated. Comes a counter with high Tariff claims are used, so there is also the possibility of parallel scanning a Date roll. The date and meter reading can then be conveniently transmitted electronically.
ζS ζ p
Scheitelfaktor
A Fläche, die zu integrieren ist
E Energie (elektrisch), Ausgangsgröße sind Gleichstrom und Gleichspannung
Eges Crest factor
A area to be integrated
E Energy (electrical), output variable are direct current and direct voltage
E total
Gesamtenergie = ΣEp Total energy = ΣE p
+ Ek + E k
+ Er
+ E r
Ek E k
kinetische Energie
Ep kinetic energy
E p
potentielle Energie
Er potential energy
E r
Rotationsenergie
E⌀ Rotational energy
E ⌀
Wechselenergie (als Amplitudenwert, der sich aus dem jeweiligen Wert des
Flächeninhaltes der Energie errechnet, sprich integrale Wechselenergieamplitude)
EB Alternating energy (as an amplitude value, which is calculated from the respective value of the surface area of the energy, that is to say integral alternating energy amplitude)
E B
Blindenergie
e Momentanwert der Energie (elektrisch); Ausgangsgrößen sind Momentanwerte des
Wechselstromes und der Wechselspannung
I Effektivwert eines Wechselstromes
IS Ionenstrom oder dynamische Spannung
k Multiplikationsfaktor, bestehend aus Übersetzungsverhältnis, Abtastzeit und Korrektur des Quantisierungsfehlers
I⌀ Reactive energy
e instantaneous value of energy (electrical); Output variables are instantaneous values of the alternating current and the alternating voltage
I RMS value of an alternating current
IS ion current or dynamic voltage
k Multiplication factor, consisting of gear ratio, sampling time and correction of the quantization error
I ⌀
Strom (als Amplitudenwert, der sich aus dem jeweiligen Wert des Flächeninhaltes des
Wechselstromes errechnet, sprich integrale Stromamplitude)
P Leistung
P⌀ Current (as amplitude value, which is calculated from the respective value of the area of the alternating current, i.e. integral current amplitude)
P power
P ⌀
Wechselleistung (als Amplitudenwert, der sich aus dem jeweiligen Wert des
Flächeninhaltes der Leistung errechnet, sprich integrale Wechselleistungsamplitude)
P Momentanwert der Leistung
Q Blindleistung
R elektrischer Widerstand, Wirkwiderstand, Resistanz
S Scheinleistung
s Momentanwert der Scheinleistung
t Zeit
Δt Zeitdifferenz
U Effektivwert einer Wechselspannung
U⌀ Alternating power (as an amplitude value, which is calculated from the respective value of the area of the power, i.e. integral alternating power amplitude)
P instantaneous value of the power
Q reactive power
R electrical resistance, effective resistance, resistance
S Apparent power
s Instantaneous value of the apparent power
t time
Δt time difference
U RMS value of an AC voltage
U ⌀
Spannung (als Amplitudenwert, der sich aus dem jeweiligen Wert des Flächeninhaltes
der Wechselspannung errechnet, sprich integrale Spannungsamplitude)
W Energie elektrisch
X Blindwiderstand
|Z| Scheinwiderstand, Betrag der Impedanz
Voltage (as an amplitude value, which is calculated from the respective value of the area of the AC voltage, that is to say integral voltage amplitude)
W energy electrical
X reactance
| Z | Impedance, amount of impedance
ES Elektronenstrom. Ist die physikalische Darstellung des Stromes. Die am Atomkern des
Leitermaterials gebundenen Elektronen sind elektrisch erregt, was sich bei ihnen durch
eine vertänderte, sprich größer gewordene Umlaufbahn um den Atomkern äußert.
IS Ionenstrom, auch dynamische Spannung, ersichtlich aus Bild 2b. Physikalisch handelt es
sich hier um vom Atomkern des Leitermaterials gelöste Elektronen, die sich
entsprechend ihrer Energie im Leiter bewegen.
eHW Anteil der Wirkenergie innerhalb einer Periode, die sich in der positiven Halbwelle
äußert, aber entsprechend Gl. 22 durch den Anteil der negativen Halbwelle zu
subtrahieren ist.
posHW Energieanteil der positiven Halbwelle, bestehend aus Wirkenergie und 1/2 Blindenergie
negHW Energieanteil der negativen Halbwelle, stellt die halbe Blindenergie dar.
ES electron current. Is the physical representation of the current. The electrons bound to the atomic core of the conductor material are electrically excited, which is expressed by a modified or enlarged orbit around the atomic nucleus.
IS ion current, also dynamic voltage, can be seen in Figure 2b. Physically, these are electrons released from the atomic core of the conductor material, which move in the conductor according to their energy.
e HW Share of active energy within a period that is expressed in the positive half-wave, but according to Eq. 22 is to be subtracted by the proportion of the negative half-wave.
pos HW energy component of the positive half wave, consisting of active energy and 1/2 reactive energy
neg HW energy component of the negative half-wave, represents half the reactive energy.
[0] Kahmann, M., Elektrische Energie, elektronisch gemessen: Meßgerätetechnik,
Prüfmittel, Anwendungen - Berlin; Offenbach: vde-verlag, 1994
[1] Teuchert, H./Wahl, K., Grundlagen der Elekrotechnik, Bd. 2,
Wechselstromtechnik, Verlag Technik Berlin 1959
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[3] Belle, P., Offenlegungsschrift DE 42 42 385 A1 D, "Die Direkt
wandlung der thermischen Energie eines künstlichen Plasmas sowie die Wandlung der
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[10] Berger, C.-P., Technische Formeln, 4. Auflage - Fachbv. Leipzig, 1962
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[12] DIN 57 418 Teil 1/VDE 0418 Teil 1, Bestimmungen für Elektrizitätszähler
[13] Eichordnung vom 12. August 1988, Anlage 20: Meßgeräte für Elektrizität
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[14] DIN 40 110 Wechselstromgrößen, Oktober 1975 und DIN 40 110 Wechselstromgrößen, Teil 1, März 1994
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[16] Kühnel, C., AD- und DA-Umsetzer, Militärverlag der DDR 1989
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[1] Teuchert, H./Wahl, K., Fundamentals of Electrical Engineering, Vol. 2, AC Technology, Verlag Technik Berlin 1959
[2] Bronstein, IN / Semendjajew, KA, Taschenbuch der Mathematik, 10th edition, Teubner, Leipzig 1969
[3] Belle, P., published patent application DE 42 42 385 A1 D, "The direct conversion of the thermal energy of an artificial plasma and the conversion of the radiation energy of the sun into electrical energy by means of the Plasmaelt generator
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[5] DIN 1304, general formula symbols, connection with international standards, April 1979
[6] Belle, P., 20 years of PeG (plasma generator), unpublished February 1995
[7] Böttle, P./Boy, G./Grothusmann, G. - Electrical measurement and control technology, Vogel Buchverlag Würzburg 1991
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[11] Kahnt, W., Der Brockhaus, in a volume from AZ, Mannheim: Brockhaus, 1990
[12] DIN 57 418 Part 1 / VDE 0418 Part 1, provisions for electricity meters
[13] Verification Act of August 12, 1988, Appendix 20: Measuring Devices for Electricity (BGBl. I p. 512)
[14] DIN 40 110 AC quantities, October 1975 and DIN 40 110 AC quantities, Part 1, March 1994
[15] Beweert, F., Mathematics for engineers and technical schools, Bd. II, Fachschulverlag Leipzig 1961
[16] Kühnel, C., AD and DA converter, military publisher of the GDR 1989
[17] Germer, H., Wefers, N., Meßelektronik Bd. 2, Digitale Signalverarbeitung, Mikrocomputer, Meßsysteme, 2nd edition, Hüthig, Heidelberg 1990
Claims (4)
- a) Die Ausgangsgrößen zur Messung der Arbeit Strom und Spannung werden mittels eines Analog-Digitalwandlers digitalisiert.
- b) Die digitalen Amplitudenwerte von U und I werden durch einen digitalen Multiplizierer
multipliziert.
- b₁) Entsprechend Bild 4a Tabelle 1 bedeutet dies in mathematischer Form:
sin × sin = sin² (Wert 1 beträgt 0,109, Wert 2 = 0,0432 usw.).
- b₁) Entsprechend Bild 4a Tabelle 1 bedeutet dies in mathematischer Form:
- c) Das daraus entstehende Produkt wird durch die Energiefunktion charakterisiert.
- d) Das Produkt Energieamplitude nach 1b und 1c in Form einer differentiellen
Quantisierungsstufe wird zum Zwecke der Integration mit dem Strom-
Spannungs-Übersetzungsverhältnis und dem Zeitintervall, also der zeitmäßigen Abtastung
des analogen Eingangssignals multipliziert.
- d₁) Entsprechend Bild 4a Tabelle 1 bedeutet dies ohne Berücksichtung des Strom-
Spannungs-Übersetzungsverhältnisses in mathematischer Form:
Zeit (ms) × sin² = posHW (Wert 1 beträgt 0,00364, Wert 2 = 0,014407 usw.).
- d₁) Entsprechend Bild 4a Tabelle 1 bedeutet dies ohne Berücksichtung des Strom-
Spannungs-Übersetzungsverhältnisses in mathematischer Form:
- e) Die Einzeldifferentiale nach 1d werden bei ohmschen Verbrauchern mittels elektronischen
Vorwärtszählern (Additionsglieder) zur Ermittlung der Wirkarbeit über je eine Halbwelle
integriert.
- e₁) Entsprechend Bild 4b und Tabelle 1 bedeutet dies in mathematischer Form:
Summenbildung von posHW = 5,16643.
Nach Gl. 18 ist entsprechend der Transformation in den Zeitbereich ein mathematischer Wert von 5 mWs errechnet. posHW müßte in Tabelle 1 mit genaueren Winkelwerten errechnet werden, um dem exakten Ergebnis näher zu kommen.
- e₁) Entsprechend Bild 4b und Tabelle 1 bedeutet dies in mathematischer Form:
- f) Bei Verbrauchern mit einem cos ϕ≠1 wird über eine halbe Periode der Integrationsprozeß der Einzeldifferentiale durch Vor- und Rückwärtszähler (Additions- und Subtraktionsglieder, noch genauer mit einer Arithmetik-Logik-Einheit [ALU, die in der Halbwellenproblematik dargestellte Zählung ist diesbezüglich zu betrachten]) realisiert. Die mathematische Abarbeitung kann hier der Leser selbst vornehmen.
- g) Der Zählbetrag über eine halbe Periode verkörpert die Wirkarbeit und läßt sich nach Gl. 22
eHW = posHW - negHW
ermitteln. - h) Der Rückwärtszähler tritt durch Setzen der entsprechenden Flags immer dann in Aktion, d. h. er nimmt dann eine Zählung vor, wenn Strom und Spannung unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.
- i) Die Zählung der Blindenergie erfolgt mit dem Halbwellenrückwärtszähler, allerdings muß der Faktor 2 nach Gl. 23 qHW = 2 negHW berücksichtigt werden.
- j) Die Halbwellenzählbeträge im Vor- und Rückwärtszähler werden mittels Vorwärtszählung im Akkumulator gesammelt bzw. aufaddiert. Das entsprechende Zeroflag veranlaßt, daß die Halbwellenzählwerke auf 0 zurückgesetzt werden.
- k) Wegen der relativ geringen Abtastrate im Zeitbereich gegenüber der im Amplitudenbereich wird das Zeroflag selten direkt durch den ADC 12×0 gesetzt.
- l) Um das Zeroflag (Nullflag) immer und positionsgenau im Amplituden- und Zeitbereich zu setzen, und für die entsprechenden genauen Weiterberechnungen zur Verfügung zu stellen, sind die beiden an 0 angrenzenden Quantisierungsstufen mittels einer Transientenschleife im Bereich des Nullpunktüberganges zwecks Bildung des Zeroflags 12×0 aufzuzeichnen.
- m) Die Transientenschleife wertet das Zeroflag im Bereich eines linearen Kurvenstückes aus.
- n) Die mathematische Bildung des Zeroflags erfolgt durch die Funktionsgleichung y=mx. Der Anstieg beim Nullübergang von positiv zu negativ errechnet sich zu Der Anstieg beim transienten Vorgang negativ zu positiv ist somit Die Zeit x läßt sich somit aus den jeweiligen um den Nullpunkt liegenden y-Werten errechnen.
- o) Im Akkumulator wird so lange summiert, bis das Carry-Flag in der Regel 0,1 kWh gesetzt werden kann. Carry = 00,1 kWh kann vorteilhafterweise auf ein Rollenzählwerk eingetragen werden. Es werden auch gern diese Daten in EEPROM′s gespeichert.
- a) The output variables for measuring the work current and voltage are digitized using an analog-digital converter.
- b) The digital amplitude values of U and I are multiplied by a digital multiplier.
- b₁) According to Figure 4a Table 1, this means in mathematical form:
sin × sin = sin² (value 1 is 0.109, value 2 = 0.0432 etc.).
- b₁) According to Figure 4a Table 1, this means in mathematical form:
- c) The resulting product is characterized by the energy function.
- d) The product energy amplitude according to 1b and 1c in the form of a differential quantization stage is multiplied for the purpose of integration by the current-voltage conversion ratio and the time interval, that is to say the temporal sampling of the analog input signal.
- d₁) According to Figure 4a Table 1, this means without taking into account the current-voltage conversion ratio in mathematical form:
Time (ms) × sin² = pos HW (value 1 is 0.00364, value 2 = 0.014407 etc.).
- d₁) According to Figure 4a Table 1, this means without taking into account the current-voltage conversion ratio in mathematical form:
- e) The individual differentials according to 1d are integrated in ohmic consumers by means of electronic up-counters (addition elements) to determine the real work over a half-wave.
- e₁) According to Figure 4b and Table 1, this means in mathematical form:
Sum formation of pos HW = 5.16643.
According to Eq. 18, a mathematical value of 5 mWs has been calculated in accordance with the transformation into the time domain. pos HW would have to be calculated in Table 1 with more precise angle values in order to come closer to the exact result.
- e₁) According to Figure 4b and Table 1, this means in mathematical form:
- f) In the case of consumers with a cos ϕ der 1, the integration process of the individual differentials is carried out over a half period by means of up and down counters (addition and subtraction elements, more precisely with an arithmetic logic unit [ALU, the count shown in the half-wave problem is in this regard to consider]) realized. The reader can do the mathematical processing himself.
- g) The count amount over half a period embodies the real work and can be calculated according to Eq. 22
e HW = pos HW - neg HW
determine. - h) The down counter always comes into action by setting the corresponding flags, ie it counts when the current and voltage have different signs.
- i) The reactive energy is counted with the half-wave down counter, however the factor 2 according to Eq. 23 q HW = 2 neg HW must be taken into account.
- j) The half-wave count amounts in the up and down counter are collected or added up by means of up-counting in the accumulator. The corresponding zero flag causes the half-wave counters to be reset to 0.
- k) Because of the relatively low sampling rate in the time domain compared to that in the amplitude domain, the zero flag is rarely set directly by the ADC 12 × 0.
- l) To set the zero flag (zero flag) always and in the correct position in the amplitude and time range, and to make it available for the corresponding further calculations, the two quantization levels adjacent to 0 are 12 × by means of a transient loop in the area of the zero point transition in order to form the zero flag 0 record.
- m) The transient loop evaluates the zero flag in the area of a linear curve segment.
- n) The mathematical formation of the zero flag is carried out using the functional equation y = mx. The increase in the transition from zero to positive is calculated The increase in the transient process is negative to positive The time x can thus be calculated from the respective y values around the zero point.
- o) The accumulator is summed until the carry flag can usually be set to 0.1 kWh. Carry = 00.1 kWh can advantageously be entered on a roll counter. It is also happy to save this data in EEPROM's.
- a) Es wird ein Rollenzählwerk mit digitaler Rückführung deshalb benutzt, weil bei
Spannungsausfall ohne Hilfsmittel eine Ablesung des Zählerstandes möglich ist. Eine
Veränderung des Zählerstandes bei Spannungsausfall findet nicht statt.
- a₁) Über die Ausführungsart der Zählwerksrolle gibt es keine Beschränkungen. Es kann sowohl ein Schrittschaltwerk (Schrittmotor) als Antriebselement wirken als auch ein relaisgesteuertes oder ähnlich wirkendes Schrittwerk.
- b) Die digitale Rückführung ist ein mechanisch/optoelektronischer Speicher.
- c) Wenn die Dezimalzahl im Anzeigefeld erscheint, wird gleichzeitig mittels eines Lochstreifens das Bitmuster der Dezimalzahl als Dualzahl mittels Optokoppler oder anderer Abtastverfahren gelesen, und im Speicher ausgewertet.
- d) Das so gewonnene Bitmuster eignet sich für eine Datenfernübertragung des Zählerstandes zu beliebigen Zeiten.
- e) Für die Übertragung des Zählerstandes mittels Bitmuster ist keine kontinuierliche Übertragungsrate von Informationen erforderlich. In der Regel können die Daten seriell mittels der Schnittstelle V24 übertragen werden. Der Anschluß an einen IEC-Bus ist ebenfalls problemlos durchführbar.
- f) Der Zählerstand ist in jeden handelsüblichen Computer maschinell einlesbar. Wie bei anderen Anwendungen ist bei der Datenfernübertragung ein Modem erforderlich.
- g) Für besondere Zähleinrichtungen ist es auch möglich, ein Datumsrollenwerk, z. B. von einer Funkuhr angesteuert, mit dualem Bitmuster mitlaufen zu lassen.
- h) Das Erzeugen des Bitmusters beim elektronischen Zähler ist kostengünstig, weil ohnehin Stromversorgungs- und andere elektronische Bausteine vorhanden sind, die mitbenutzt werden können.
- a) A roller counter with digital feedback is used because in the event of a power failure, it is possible to read the meter reading without aids. There is no change in the meter reading in the event of a power failure.
- a₁) There are no restrictions on the design of the counter roller. A stepping mechanism (stepper motor) can act as a drive element as well as a relay-controlled or similarly acting stepping mechanism.
- b) The digital feedback is a mechanical / optoelectronic memory.
- c) If the decimal number appears in the display field, the bit pattern of the decimal number is read simultaneously as a binary number using an optocoupler or other scanning method using a paper tape and evaluated in the memory.
- d) The bit pattern obtained in this way is suitable for remote data transmission of the meter reading at any time.
- e) No continuous transmission rate of information is required for the transmission of the counter reading by means of a bit pattern. As a rule, the data can be transmitted serially using the V24 interface. The connection to an IEC bus can also be carried out without any problems.
- f) The meter reading can be read by machine in any commercially available computer. As with other applications, a modem is required for remote data transmission.
- g) For special counting devices, it is also possible to use a date scroll mechanism, e.g. B. controlled by a radio clock to run with dual bit pattern.
- h) The generation of the bit pattern in the electronic counter is inexpensive because power supply and other electronic components are available anyway, which can also be used.
- a) Elektronenstrom (Strom) ist dadurch gekennzeichnet, daß die durch Kraftwirkung angeregten Elektronen am jeweiligen Atomkern gebunden bleiben, jedoch hat sich ihre Bahn um den Atomkern energievoller (größere Ellipse) gestaltet.
- b) Ionenstrom (Spannung) ist dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung des Elektrons von einem elektromagnetischen Feld ausgeht. Das erregte IS-Elektron verläßt im angeregten Zustand dem Atomverband des Ursprungsatoms und bewegt sich mit einer der Höhe der Spannung proportionalen Geschwindigkeit im Leiter. Bild 2b zeigt den Geschwindigkeitsverlauf des momentanen IS.
- c) Mit der Erkenntnis, daß im elektrischen Leiter Energietransporte durch Bewegungsenergie von IS und ES-Elektronen vonstatten gehen, beruht die Energiemessung auf dynamische Vorgänge im elektrischen Leiter.
- e) Die physikalischen Beschreibungsvorgänge von IS und Es geben genauer wieder, was man allgemein mit der Stromleitung im elektrischen Leiter durch freie Elektronen bezeichnet.
- f) Mit der dargestellten elektronischen Erfassung der Eingangsgrößen und der dargestellten Weiterbehandlung ist es für die Realisierung eines Elt-Zählers nicht erforderlich, den Effektivwert zu bilden, um eine Weiterberechnung vorzunehmen.
- g) Mit der Erfassung von negHW und posHW läßt sich die Wirkarbeit mittels einfacher arithmetischer Operationen ermitteln.
- h) Auf der Ebene der Energiemengen wirken einfache arithmetische Operationen, deshalb
kann auf die Effektivwertermittlung und Weiterberechnung mittels der elektrotechnischen
Gleichungen PWirk = verzichtet werden, was die Rechenoperationen und
damit die Hardwareanforderungen und Software für die Rechnung stark vereinfacht.
- h₁) Die Grundlagen der Multiplikation zweier phasenverschobenen Sinusfunktionen, die im Winkelbereich <0° und <90° phasenverschoben sein können, sind durch Gl. 40 für ϕ=45° dargestellt, und zwar als Amplitudenwerte.
- h₂) Für die Energiemengenermittlung, also Amplitudenwerte×Zeiteinheit, trifft Gl. 42 zu.
- i) Um einen Prüfzähler für Wechselenergie zuzulassen, sollte dieser die Zulassung dann erhalten, wenn er die Kriterien nach der Wärmevergleichsmethode nach Bild 5 erfüllt hat.
- a) Electron current (current) is characterized in that the electrons excited by the force remain bound to the respective atomic nucleus, but their path around the atomic nucleus has been made more energetic (larger ellipse).
- b) Ion current (voltage) is characterized in that the excitation of the electron emanates from an electromagnetic field. In the excited state, the excited IS electron leaves the atomic group of the original atom and moves in the conductor at a speed proportional to the magnitude of the voltage. Figure 2b shows the speed curve of the current IS.
- c) With the knowledge that energy transport takes place in the electrical conductor through kinetic energy of IS and ES electrons, the energy measurement is based on dynamic processes in the electrical conductor.
- e) The physical description processes of IS and It reproduce more precisely what is generally referred to as the current conduction in the electrical conductor by free electrons.
- f) With the electronic recording of the input variables and the further processing shown, it is not necessary for the realization of an Elt counter to form the effective value in order to carry out a further calculation.
- g) With the detection of neg HW and pos HW , the real work can be determined by means of simple arithmetic operations.
- h) At the level of energy quantities, simple arithmetic operations are effective, which is why the effective value determination and further calculation using the electrical equations P Wirk = can be dispensed with, which greatly simplifies the computing operations and thus the hardware requirements and software for the calculation.
- h₁) The basics of multiplying two phase-shifted sine functions, which can be phase-shifted in the angular range <0 ° and <90 °, are given by Eq. 40 for ϕ = 45 °, and that as amplitude values.
- h₂) For energy quantity determination, i.e. amplitude values × time unit, Eq. 42 to.
- i) In order to approve a test meter for alternating energy, it should receive the approval if it has met the criteria according to the heat comparison method according to Figure 5.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995139547 DE19539547A1 (en) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | Electronic meter for measuring electric work as power consumed by electric unit |
DE1997114353 DE19714353A1 (en) | 1995-10-12 | 1997-03-26 | Method for self=testing computer mechanism of digital electrical power meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995139547 DE19539547A1 (en) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | Electronic meter for measuring electric work as power consumed by electric unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19539547A1 true DE19539547A1 (en) | 1997-04-17 |
Family
ID=7775621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995139547 Withdrawn DE19539547A1 (en) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | Electronic meter for measuring electric work as power consumed by electric unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19539547A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6496783B1 (en) | 1999-03-05 | 2002-12-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electric power calculation system |
CN113866490A (en) * | 2020-06-30 | 2021-12-31 | 安徽威灵汽车部件有限公司 | Motor phase current overcurrent detection method and device, motor controller and vehicle |
-
1995
- 1995-10-12 DE DE1995139547 patent/DE19539547A1/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6496783B1 (en) | 1999-03-05 | 2002-12-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electric power calculation system |
DE10010545B4 (en) * | 1999-03-05 | 2004-03-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki | Electrical power calculation system |
CN113866490A (en) * | 2020-06-30 | 2021-12-31 | 安徽威灵汽车部件有限公司 | Motor phase current overcurrent detection method and device, motor controller and vehicle |
CN113866490B (en) * | 2020-06-30 | 2023-11-28 | 安徽威灵汽车部件有限公司 | Motor phase current overcurrent detection method and device, motor controller and vehicle |
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