RU2084902C1 - Device which accounts consumed power and operations of mechanisms with electric drive - Google Patents

Abstract

FIELD: instruments for accounting operations of alternating-current electric motors. SUBSTANCE: device has at least one voltage detector, which first and second input terminals are connected to corresponding power supply circuits of electric drive; while first and second output terminals are connected to corresponding terminals of voltage winding of power recorder. In addition device has idle time compensator, which is designed as at least one voltage transformer, which first and second terminals of primary winding are connected to corresponding power supply circuits of electric drive, secondary winding is connected in parallel opposing to output winding of current detector. EFFECT: possibility to subtract power of idle operations from total power consumed by drive. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технической физике, а именно к контрольным устройствам, в частности, к устройствам для учета работы машин с электроприводом, преимущественно переменного тока. The invention relates to technical physics, namely to control devices, in particular, to devices for recording the operation of electric machines, mainly AC.

Известно устройство, позволяющее учитывать мощность и затраты энергии машин с электроприводом, содержащее датчик напряжения в виде трансформатора напряжения, подключенный первым и вторым выводами входной обмотки к соответствующим цепям напряжения питания электропривода, а первым и вторым выводами выходной обмотки к соответствующим выводам регистратора мощности или энергии, датчик тока, выполненный в виде трансформатора тока, включенного входной обмоткой последовательно с одной из цепей питания электропривода, а первым выводом выходной обмотки с первым выводом токовой обмотки регистратора мощности или энергии, подключенного вторым выводом токовой обмотки к второму выводу выходной обмотки трансформатора тока и к общей шине. A device is known that allows you to take into account the power and energy costs of electric machines, containing a voltage sensor in the form of a voltage transformer connected to the first and second terminals of the input winding to the corresponding voltage circuits of the power supply of the electric drive, and the first and second outputs of the output winding to the corresponding terminals of the power or energy recorder, a current sensor made in the form of a current transformer connected by an input winding in series with one of the power supply circuits of the electric drive, and the first output hydrochloric winding with a first terminal of current coil power or energy registrar, a second terminal connected to the current coil second terminal of the output current of the transformer winding and to the common bus.

Недостаток этого устройства состоит в том, что оно регистрирует только суммарную потребляемую машиной мощность или энергию, включая мощность или энергию, затрачиваемые на полезную работу, а также мощность или энергию, необходимые для приведения в движение механизмов самой машины, т.е. мощность холостого хода. Это снижает точность и достоверность учета работы и отрицательно сказывается на материальной заинтересованности рабочих в конечных результатах труда и повышении выпуска продукции. The disadvantage of this device is that it registers only the total power or energy consumed by the machine, including the power or energy spent on useful work, as well as the power or energy necessary to drive the mechanisms of the machine itself, i.e. idle power. This reduces the accuracy and reliability of work accounting and negatively affects the material interest of workers in the final results of labor and increasing output.

Изобретение решает задачу повышения точности и достоверности учета полезной работы и благодаря этому повышения эффективности использования и производительности машин. The invention solves the problem of increasing the accuracy and reliability of accounting for useful work and thereby increasing the efficiency of use and productivity of machines.

Поставленная задача решается тем, что в известное устройство для учета мощности и работы машин с электроприводом введен компенсатор мощности холостого хода, выполненный в виде по крайней мере одного дополнительного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена первым и вторым выводами к соответствующим цепям напряжения питания электропривода, а вторичная обмотка соединена через резистор параллельно и встречно выходной обмотке датчика тока. The problem is solved in that a well-known idle power compensator is introduced into the known device for accounting for the power and operation of electric machines, made in the form of at least one additional voltage transformer, the primary winding of which is connected by the first and second terminals to the corresponding voltage circuits of the electric drive, and the secondary winding is connected through a resistor in parallel and counter to the output winding of the current sensor.

Благодаря наличию устройства компенсации мощности холостого хода регистратор мощности или энергии фиксирует только мощность (энергию), затраченную машиной на выполнение полезной работы и равную разности общей мощности и мощности холостого хода. Следовательно, показания прибора будут приблизительно пропорциональны объему полезной работы и произведенной продукции, что повысит достоверность учета работы машин и, в конечном счете, позволит повысить эффективность их использования и производительность. Due to the presence of an idle power compensation device, a power or energy recorder records only the power (energy) expended by the machine to perform useful work and is equal to the difference between the total power and idle power. Consequently, the readings of the device will be approximately proportional to the volume of useful work and manufactured products, which will increase the reliability of accounting for the operation of machines and, ultimately, will increase their efficiency and productivity.

Указанное выполнение компенсатора в виде понижающего трансформатора напряжения, выход которого через резистор подсоединен параллельно и встречно выходной обмотке датчика тока (трансформатора тока), связанной с регистратором мощности (энергии), позволяет создавать компенсирующие токи значительной силы и благодаря этому применять в качестве регистратора мощности (энергии) широко распространенные, дешевые и надежные приборы счетчики мощности (электроэнергии), например, индукционного типа, что расширяет диапазон возможных областей применения предлагаемого устройства. The specified embodiment of the compensator in the form of a step-down voltage transformer, the output of which through the resistor is connected in parallel and opposite to the output winding of the current sensor (current transformer) associated with the power (energy) recorder, allows you to create compensating currents of significant power and, therefore, be used as a power (energy) recorder ) widespread, cheap and reliable devices power meters (electricity), for example, induction type, which extends the range of possible areas of approx Change the proposed device.

На чертеже показана принципиальная схема устройства учета полезной мощности и работы машин с электроприводом для однофазного исполнения. The drawing shows a schematic diagram of a device for accounting for usable power and operation of electric machines for single-phase execution.

Устройство для учета работы машины с электроприводом 1 содержит датчики тока и напряжения, выполненные соответственно в виде трансформатора тока 2 и трансформатора напряжения 3, которые связаны с преобразователями мощности 4 и регистрирующими устройствами, например с самописцем мощности 5 и счетчиком активной электроэнергии 6, а также компенсатор мощности холостого хода. При этом компенсатор выполнен в виде дополнительного понижающего трансформатора 7, входная обмотка которого связана с цепями напряжения питания электропривода 1, а выходная через резистор 8 подсоединена параллельно и встречно выходной обмотке датчика тока 2. A device for recording the operation of a machine with an electric drive 1 contains current and voltage sensors, made respectively in the form of a current transformer 2 and a voltage transformer 3, which are connected with power converters 4 and recording devices, for example, with a power recorder 5 and an active electricity meter 6, as well as a compensator idling power. In this case, the compensator is made in the form of an additional step-down transformer 7, the input winding of which is connected to the supply voltage circuits of the electric drive 1, and the output winding through the resistor 8 is connected in parallel and opposite to the output winding of the current sensor 2.

Преобразователь мощности может быть выполнен как в виде отдельного блока, так и в виде элемента конструкции регистрирующих приборов. The power converter can be made either as a separate unit, or as a structural element of recording devices.

Устройство учета работает следующим образом. Перед началом учета работы машины проводится настройка компенсатора мощности холостого хода с помощью переменного резистора 8 так, чтобы при отсутствии технологической нагрузки среднее значение активной мощности и работы, регистрируемой приборами 5 и 6, равнялось нулю. При работе машины под нагрузкой приборы 5, 6 регистрируют величину полезной затраченной мощности (энергии), равную разности полезной мощности и мощности холостого хода и пропорциональную загрузке машины, а следовательно, и объему произведенной полезной работы. Это происходит благодаря тому, что ток, создаваемый компенсатором мощности холостого хода (вторичной обмоткой трансформатора 7 и резистором 8), протекает в токовых обмотках преобразователя мощности (регистрирующих приборов 5, 6) навстречу току датчика тока 2. The accounting device operates as follows. Before accounting for the operation of the machine, the idle power compensator is adjusted using a variable resistor 8 so that, in the absence of a process load, the average value of active power and work recorded by devices 5 and 6 is equal to zero. When the machine is operating under load, devices 5, 6 record the amount of usable power (energy) spent equal to the difference between the net power and idle power and proportional to the load of the machine, and therefore the amount of useful work done. This is due to the fact that the current generated by the idle power compensator (secondary winding of the transformer 7 and resistor 8) flows in the current windings of the power converter (recording devices 5, 6) towards the current of current sensor 2.

Для электроприводов трехфазного тока при симметричной нагрузке и отсутствии перекоса фаз может использовать непосредственно указанная схема (рисунок), устанавливаемая на любой из фаз. При несимметричных фазах или нагрузке можно использовать аналогичную измерительную схему, работающую по известным способам двух или трех ваттметров. При этом компенсатор мощности холостого хода должен содержать соответственно два или три трансформатора напряжения, включенных первичными обмотками в соответствующие фазы и подсоединенных своими вторичными обмотками через переменные резисторы параллельно и навстречу выходным обмоткам трансформаторов тока, выполняющих функции датчиков фазных токов. For electric drives of three-phase current with a symmetrical load and the absence of phase imbalance, the directly indicated circuit can be used (figure), installed on any of the phases. With asymmetric phases or load, you can use a similar measuring circuit operating according to known methods of two or three wattmeters. At the same time, the open-circuit power compensator must contain two or three voltage transformers, respectively, connected by the primary windings to the corresponding phases and connected by their secondary windings through variable resistors in parallel and towards the output windings of the current transformers, which perform the functions of phase current sensors.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить достоверность учета загрузки машин и объема выполняемой ими полезной работы. Это дает возможность оперативно управлять ходом производственного процесса, более объективно стимулировать работников в зависимости от объема выполненной полезной работы, а за счет этого повысить эффективность использования машин, производительность труда и объем выпускаемой продукции. Using the proposed device can improve the reliability of accounting for the loading of machines and the amount of useful work they perform. This makes it possible to quickly manage the course of the production process, more objectively stimulate workers depending on the amount of useful work performed, and thereby increase the efficiency of machine use, labor productivity and the volume of output.

Claims (1)

Устройство для учета полезной мощности и работы машин с электроприводом, содержащее по крайней мере один датчик напряжения, подключенный первым и вторым выводами входной обмотки к соответствующим цепям напряжения питания электропривода, а первым и вторым выводами выходной обмотки к соответствующим выводам обмотки напряжения регистратора мощности и/или энергии, по крайней мере один датчик тока, включенный входной обмоткой последовательно с одной из цепей напряжения питания, а выводами выходной обмотки последовательно с соответствующими выводами токовой обмотки регистратора мощности и/или энергии, отличающееся тем, что в устройство введен компенсатор мощности холостого хода, выполненный в виде по крайней мере одного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена первым и вторым выводами к соответствующим цепям напряжения питания электропривода, а вторичная обмотка включена через резистор параллельно и встречно выходной обмотке датчика тока. A device for accounting for the useful power and operation of electric drive machines, comprising at least one voltage sensor connected by the first and second terminals of the input winding to the corresponding supply voltage circuits of the electric drive, and the first and second outputs of the output winding to the corresponding terminals of the voltage coil of the power recorder and / or energy, at least one current sensor connected by the input winding in series with one of the supply voltage circuits, and the outputs of the output winding in series with the corresponding with the findings of the current winding of the power and / or energy recorder, characterized in that an idle power compensator is introduced in the device, made in the form of at least one voltage transformer, the primary winding of which is connected by the first and second terminals to the corresponding supply voltage circuits of the electric drive, and the secondary the winding is connected through the resistor in parallel and counter to the output winding of the current sensor.