DE2627041C2

DE2627041C2 - Elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät für Elektrizitätszähler

Info

Publication number: DE2627041C2
Application number: DE2627041A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 8501 Winkelhaid Stürzl; Gunther Dipl.-Phys. 8500 Nürnberg Vieweg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-06-16
Filing date: 1976-06-16
Publication date: 1984-06-20
Also published as: IT1083774B; JPS52155578A; ATA288877A; SE7706442L; ES459830A1; DE2627041A1; SE416161B; GB1577195A; AT367207B; CH609779A5

Description

Bei dieser Anordnung wird ein Überverbrauch auch bei kurzen Leistungsspitzen, wie er beispielsweise beim Anlauf von Motoren auftritt, erfaßt. Dies ist jedoch im

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel im Prinzip dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild und

Fig.2 ein Diagramm, aus dem die Arbeitsweise des Gerätes hervorgeht.

Mit 1 ist ein Vorwärts-Rückwärtszähler 4 bezeichnet, der eine bestimmte vorgegebene Kapazität aufweist.

allgemeinen unerwünscht. Ein Überverbrauch soll in 55 Der Vorwärts-Zähleingang des Vorwärts-Rückwärts-

den weitaus meisten Fällen vielmehr erst erfaßt werden, wenn die aufgenommene Leistung über kurze Zeitspannen hinaus bei Überschreitung einer Maximalleistung andauert. Bei dem bekannten Überverbrauchs-Erfassungsgerät ist zuden vor allem die Frcquenzvergleichsstufe recht aufwendig.

Durch die DE-OS 23 45 549 ist ein elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät für Elektrizitätszähler der genannten Art bekanntgeworden, bei dem bei

Zählers 1 ist über eine Leitung 3 mit einem Impulsgeberzähler 2 verbunden. Über die Leitung 3 wird also dem Vorwärts-Rückwärtszähler 1 eine leistungsproportionale Impulsfrequenz /1 zugeleitet, wobei die einzelnen Impulse im Vorwärts-Rückwärlszähler 1 hochgczählt werden. Mit 4 ist ein bistabiler Multivibrator bezeichnet, der eine Referenzimpulsfrequenz /2 abgibt, die über eine Leitung 5 dem Rückwärls-Zähleingang des Vorwärts-Rückwärtszählers zugeführt wird. Diese Impulse

Überschreitung der durch die Referenzimpulsfrequenz b5 werden im Vorwärts-Rückwärtszähler 1 in Rückwänsvorgegebenen Leistung die Differenz der beiden Im- richtung gezählt. Der Vorwärts-Rückwärtszähler I pulsfolgefrequenzen gebildet und diese Differenz in ein
Überverbrauchszählwerk eingezählt wird. Hierbei wer-

zählt nicht hoch solange die Impulsfrequenz /1 des Impulsgebcrzählcrs kleiner als die vom bislabilen Multivi-

brator 4 erzeugte Impulsfrequenz /2 ist Die Impulsfrequenz /2 des bistabilen Multivibrators stellt damit eine Schwelle dar. 1st nun für längere Zeit die Impulsfrequenz /1 des Zählers höher als die Impulsfrequenz /2 des bistabilen Multivibrators, so zählt der Vorwärts-Rückwärtszähler 1 die Differenz /1 bis /2 der beiden Impulsfrequenzen /1 bzw. /2 stetig hoch. Sobald er gefüllt ist, wird beim nächsten Impuls des Impulsgeberzählers ein Impuls über eine Leitung 6 auf ein Schrittschaltwerk 7 abgegeben, welches ein Oberverbrauchszählwerk 8 um einen Schritt weiterschaltet. Ferner wird der Vorwärts-Rückwärtszähler 1 auf Null zurückgesetzt.

Aus F i g. 2 ist die Wirkungsweise des in F i g. 1 im Prinzip dargestellten Überverbrauchs-Erfassungsgerätes ersichtlich. In dem Diagramm ist in Abhängigkeit von der Zeit ί die Leistung N aufgetragen. Mit einer Linie a ist die Überverbrauchsschwelle angedeutet, sie entspricht einer bestimmten Leistung, die c*urch die in Zeile Λ dargestellte Jmpulsfolgefrequen?. /2 der Referenzimpulsquelle 4 gegeben ist. In Zeile B ist eine Impulsfolgefrequenz /1 des Kontaktgeberzählcrs 2 dargestellt. In Zeile Cist in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt, wenn ein Registrierimpuls für den Überverbrauch abgegeben wird. Mit einer Linie b ist die Auslöseschwelle für die Registrierung angedeutet. Der Abstand der Linie b-a entspricht dem Fassungsvermögen des Vorwärts-Rückwärtszählers 1. Bei dem in F i g. 2 angenommenen Fall ist das Fassungsvermögen des Zählers 1 10 bit. Der Vorwärts-Rückwärtszähler 1 zählt die in Zeile B dargestellte Impulsfolge /1 des Kontaktgeberzählers 2 in Vorwärtsrichtung und die Impulsfolge /2 des bistabilen Multivibrators 4 in Rückwärtsrichtung. Da die Impulsfolge /1 höher als die Impulsfolge /2 ist, ist zum Zeitpunkt 11 der Vorwärts-Rückwärtszähler 1 gefüllt bzw. läuft über und gibt einen Impuls ab, der den Zähler 1 auf Null zurückstellt, so daß dieser dann wieder mit Inhalt Null zu zählen beginnt. Durch den Überlauf des Zählers wird ein Impuls erzeugt, wie Zeile C zeigt. Dieser Impuls schaltet das mechanische Überverbrauchs-Zählwerk um einen Schritt weiter, welcher einem bestimmten Verbrauchsquant entspricht.

In den folgenden Zeitabschnitten treten nur kurzzeitige Überschreitungen der momentanen Leistung gegenüber der vorgegebenen auf, d. h. die Impulsfolge /1 des Impulsgeberzählers 2 ist nur kurzzeitig höher als die Impulsfolge /2 der Referenzimpulsquelle 4, so daß zwar der Vorwärts-Ruckwärtszähler 1 ebenfalls hochzählt, jedoch erreicht er nicht den zur Registrierung erforderlichen Überlauf (Schwelle b), wie Fig.2 zeigt. Da zum Zeitpunkt f 2 der letzte Zählimpuls erfolgt, wird durch die Referenzimpulsfolge /2 zum Zeitpunkt ί 3 der Vorwärts-Rückwärtszähler vollständig geleert und beginnt erst beim Eintreffen der nächsten Zählimpulse zum Zeitpunkt i4 wieder zu zählen. Da nach dieser kurzzeitigen Überschreitung der vorgegebenen Leistung die Impulsfolge /1 des Zählers 2 wieder kleiner ist als die Impulsfolge /2 des bistabilen Multivibrators, wird der Vorwärts-Rückwärtszähler 1 wieder bis auf Inhalt Null zurückgezählt (Zeitpunkt ί 5).

Die Vorteile des elektronischen Überverbrauchs-Erfassungsgerätes sind folgende: Mit der Impulsfolgefrequenz /2 der Referenzfrequenzquelle kann die Schwelle a für den Überverbrauch stufenlos eingestellt werden. Nach Überschreiten der Schwelle b zum Überverbrauch liegt ein weiches Kriterium bis zum Ansprechen der Registriereinrichtung vor. Dadurch kann ein elektromechanisches Überverbrauchszählwerk eingesetzt werden. Durch die Kapazität des Vorwärts-Rückwärtszählers 1 läßt sich die Auslöseschwelle b für den Registriervorgang einstellen. Durch den geringen Stromverbrauch des Schaltungs-

5 aufbaus nach F i g. 1 ist es möglich, die Schaltung von der Spannungsspule des Ferrariszählers mit Strom zu versorgen. Ferner können an sich bekannte Mittel vorgesehen sein, die bewirken, daß bei annähernd gleichzeitigem Eintreffen der Impulse keiner dieser verlorenge-

10 hen kann. Diese Mittel sind vorzugsweise so gestaltet daß sie auf die ansteigende bzw. abfallende Flanke der Impulse ansprechen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: den die eine Festmenge darstellenden Impulse des Elektrizitätszählers auf den Setzeingang einer ersten bistabilen Kippstufe und den Takteingang einer zweiten bistabilen Kippstufe und die Impulse der Referenzimpulsquelle über einen Frequenzuntersetzer auf die Rücksetzeingänge der beiden bistabilen Kippstufen gegeben. Hierbei ist der Ausgang der ersten bistabilen Kippstufe mit dem Vorbereitungseingang der zweiten bistaDÜen Kippstufe und der Ausgang der zweiten bistabilen

1. Elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät für Elektrizitätszähler (2), die eine der Leistung
entsprechende Impulsfrequenz abgeben, wobei mit
dieser Impulsfrequenz ein Vorwärts-Rückwärtszähler (1) in Vorwäitsrichtung beaufschlagt ist und wobei eine Referenzimpulsfrequenzquelle (4) eine Impulsfolge abgibt, mit der der Vorwärts-Rückwärts- io Kippstufe mit einem Eingang eines UND-Gatters verzähler (1) in Rückwärtsrichtung beaufschlagt ist. bunden, dessen anderer Eingang die Impulse des Zähdadurch gekennzeichnet, daß nach jedem lers erhält. Am Ausgang desselben ist ein den Überverbrauch zählendes Zählwerk angeschlossen. Bei diesem bekannten Gerät werden also die Abstände der Impulse 15 der einzelnen Impulsfolgefrequenzen miteinander verglichen. 1st der Abstand der Zählerimpulse geringer als der Abstand der Impulse der Referenzfrequenz, so werden diese Impulse auf das Überverbrauchszählwerk durchgeschaltet.

Weiter ist durch die DE-OS 19 39 165 ein elektronisches Überverbrauchs-Anzeigegerät bekanntgeworden, bei dem zur Feststellung des Überverbrauchs ein

Durchlauf des Vorwärts-Rückwärtszählers (1) dieser auf Null zurückgestellt und ein Überverbrauchszählwerk (7,8) um einen Schritt weitergeschaltet wird.

2. Elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein eiektromechanisches Übervorbrauchszählwerk (7,8> verwendet ist.

3. Elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die sicherstellen, daß bei annähernd gleichzeitigem Eintreffen der Impulse an den beiden Eingängen des Vorwärts-Rück-

Schwellwertelement vorgesehen ist, das dann anspricht, wenn die Periodendauer der Impulsfolge des Zählers

wärtszählers (1) alle Impulse im Zählergebnis be- 25 einen vorbestimmten zeitlichen Schwellwert unterrücksichtigt werden. schreitet. Verbleibt die Periodendauer unter dem vorbe

stimmten Schwellwert, so werden sämtliche Impulse an

den Impulszähler weitergegeben, falls nicht der Ver-

brauchsßrenzwert mit Hilfe eines Stufenelementes entsprechend erhöht wird. Bei diesem bekannten Überverbrauchs-Anzeigegerät wird also die Periodendauer der Impulsfolgefrequenz des Leistungs-Messers mit einem vorgegebenen Wert verglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elek-

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät für Elektrizitätszähler, die eine der Leistung entsprechende Impulsfrequenz abgeben, wobei mit dieser Impulsfrequenz ein Vor-

wärts-Rückwärtszähler in Vorwärtsrichtung beauf- 35 tronisches Überverbrauchs-Erfassungsgerät für Elektrischlagt ist und wobei eine Referenzimpulsfrequenzquel- zitätszähler zu schaffen, das wesentlich einfacher im

' " ~~" " Aufbau ist und bei dem der Überverbrauch erst registriert wird, wenn die momentane Leistung nicht nur kurzfristig über einer vorgegebenen Leistung liegt. 40 Das elektronische Überverbrauchs-Erfassungsgerät gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß nach jedem Durchlauf des Vorwärts-Rückwärtszählers dieser auf Null zurückgestellt und ein Überverbrauchszählwerk um einen Schritt weitergeschaltet wird. Vordem Rückwärtszähleingang des Vorwärts-Rückwärts- 45 zugsweise ist ein eiektromechanisches Überverbrauchszählers zugeführt. Die beiden Gatter werden durch eine zählwerk verwendet. Frequenzvergleichsstufe angesteuert, und zwar werden
beide Gatter geöffnet, wenn die leistungsproportionale
Impulsfrequenz höher ist als die Referenzimpulsfrequenz. Der Zählerstand des Vorwärts-Rückwärtszäh- 50
lers ist dann direkt proportional dem Überverbrauch.

Ie eine Impulsfolge abgibt, mit der der Vorwärts-Rückwärtszähler in Rückwärtsrichtung beaufschlagt ist.

Ein derartiges Überverbrauchs-Erfassungsgerät ist aus der FR-PS 14 75 886 bekannt. Dabei ist die leistungsproportionale Impulsfrequenz eines Etektrizitätszählers über ein erstes Gatter dem Vorwärtszähleingang eines Vorwärts-Rückwärtszählers zugeführt. Eine Referenzimpulsfrequenz ist über ein zweites Gatter