專利名稱：一種節(jié)能型感應(yīng)式電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電能計(jì)量用電能表，屬于電測量儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
感應(yīng)式電能表是目前廣泛使用的計(jì)量電能的儀表，這種電能表在使用過程中，電能表的電壓線圈與負(fù)載電路并聯(lián)，無論用戶是否用電，電壓線圈一直有電流通過，因此電壓線圈存在功率損耗，這種功率損耗為無載消耗功率，如何降低無載消耗功率，節(jié)約電能是技術(shù)人員關(guān)注的課題。中國專利96209880.9公開了一種空載無損耗電能表，它采用在感應(yīng)式電能表內(nèi)增設(shè)電感線圈和自動(dòng)交流電子開關(guān)等裝置，使得電能表在空載時(shí)自動(dòng)切斷電能表的電壓線圈，以減小電能表的損耗功率，這對于節(jié)約電能有非常積極的意義。但是這種空載無損耗電能表在設(shè)計(jì)中也存在一些不足，仍有改進(jìn)的必要。該電能表在測量電路中的電流時(shí)使用了兩個(gè)電流互感器的初級繞組，它們分別感應(yīng)火線和零線中的電流，而在實(shí)際實(shí)施過程中只要一個(gè)繞組就完全可以達(dá)到檢測用戶所用電流的作用，另一個(gè)是多余的。同時(shí)，如果所采用的兩個(gè)繞組的同名端誤被反接時(shí)，或外電路接反，兩繞組間將感應(yīng)出大小相等、方向相反的電流，其矢量和為零，這時(shí)即使用戶用電，該電能表的電壓線圈也不會(huì)接通，電能表不會(huì)產(chǎn)生電壓轉(zhuǎn)矩，因此不能計(jì)量用戶所用的電能，失去了電能表的作用。此外，上述設(shè)計(jì)中，自動(dòng)交流電子開關(guān)中采用了4個(gè)二極管和單向可控硅SCR，其元件多、接點(diǎn)多、故障率高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高的空載時(shí)不消耗電能的節(jié)能型感應(yīng)式電能表。
解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種節(jié)能型感應(yīng)式電能表，它包括驅(qū)動(dòng)元件、傳動(dòng)元件、制動(dòng)磁鐵、上下軸承、計(jì)度器，其中驅(qū)動(dòng)元件由電壓鐵芯、電壓線圈、電流鐵芯、電流線圈和補(bǔ)償裝置組成，它的改進(jìn)之處是它還有電流檢測電路和電子開關(guān)電路，電流檢測電路由電流互感器LH、二極管D1、D2、D3、D4、D5、電阻R1、電容C1組成，上述驅(qū)動(dòng)元件中的電流線圈穿過電流互感器LH的內(nèi)孔，電流互感器LH的次級線圈接在由二極管D1、D2、D3、D4組成的橋式整流電路的交流輸入端，電阻R1串接在橋式整流電路的直流輸出端和電流檢測電路的直流輸出端M之間，二極管D5、電容C1并聯(lián)在電流檢測電路的兩個(gè)直流輸出端M、N之間，電流檢測電路的兩個(gè)直流輸出端M、N接電子開關(guān)電路。
上述節(jié)能型感應(yīng)式電能表，它的電子開關(guān)電路由雙向可控硅TRIAC組成，雙向可控硅TRIAC陽極a和陰極c串聯(lián)在上述驅(qū)動(dòng)元件中的電壓線圈中，上述電流檢測電路的兩個(gè)直流輸出端M、N分別接雙向可控硅的控制極g極和陰極c。
采用這種結(jié)構(gòu)的電能表，可以在用戶用電時(shí)及時(shí)準(zhǔn)確檢測到負(fù)載電流，接通電能表中的電壓線圈電源，使電表正常計(jì)量用電量；而能在負(fù)載無工作電流時(shí)及時(shí)關(guān)斷電能表中的電壓線圈電源，使電能表在負(fù)載無電流時(shí)，電壓線路功率損耗為零，達(dá)到節(jié)約電能的目的。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比還具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖中所示元器件的標(biāo)號如下電壓線圈1，電流線圈2，電流檢測電路3，電子開關(guān)電路4，電流互感器LH，二極管D1、D2、D3、D4、D5，電阻R1，電容C1，雙向可控硅TRIAC，負(fù)載RF。
具體實(shí)施方式
從圖中可以看出，本實(shí)用新型是在原單相感應(yīng)電能表的基礎(chǔ)上，增加了電流檢測電路3和電子開關(guān)電路4。電流檢測電路3由電流互感器LH、二極管D1、D2、D3、D4、D5、電阻R1、電容C1組成，感應(yīng)式電能表的電流線圈2穿過電流互感器LH的內(nèi)孔，構(gòu)成電流互感器LH的初級，電流互感器LH的次級線圈接在由二極管D1、D2、D3、D4組成的橋式整流電路的交流輸入端，二極管D5、電容C1并聯(lián)在電流檢測電路3的兩個(gè)直流輸出端M、N之間，二極管D5是穩(wěn)壓二極管，電容C1是濾波電容，電阻R1是限流電阻，它串接在橋式整流電路直流輸出端和電流檢測電路3的直流輸出端之間。電流檢測電路3的兩個(gè)直流輸出端M、N接電子開關(guān)電路4。電子開關(guān)電路4由雙向可控硅TRIAC組成，雙向可控硅的陽極a和陰極c串聯(lián)在感應(yīng)式電能表的電壓線圈1中，電流檢測電路3的兩個(gè)直流輸出端M、N分別接雙向可控硅的控制極g極和陰極c。
本實(shí)施例的工作過程如下當(dāng)用戶用電時(shí)，感應(yīng)式電能表電流線圈2流過負(fù)載RF所用的電流，該電流在電流互感器LH的次級線圈中感應(yīng)出一個(gè)交流信號，交流信號經(jīng)過橋式整流電路整流、電容C1濾波、電阻R1限流、二極管D5穩(wěn)壓削波成為穩(wěn)壓的直流，由電流檢測電路3的兩個(gè)直流輸出端M、N輸出直流信號。輸出的直流信號觸發(fā)雙向可控硅TRIAC的控制極g極，可控硅導(dǎo)通。這時(shí)，無論電源電壓是處于交變電流的正半周還是負(fù)半周，即電流是從A相流向0相，還是從0相流向A相，感應(yīng)式電能表的電壓線圈1都是導(dǎo)通的，有電流通過，可以計(jì)量用戶所用的電量。
當(dāng)用戶不用電時(shí)，負(fù)載RF和感應(yīng)式電能表的電流線圈2上沒有電流通過，電流互感器LH檢測不到電流，次級線圈沒有感應(yīng)電流，電流檢測電路3也就沒有直流輸出信號，電子開關(guān)電路的雙向可控硅TRIAC的控制極g極得不到觸發(fā)信號，在交流過0點(diǎn)時(shí)刻，可控硅自行關(guān)斷，將電壓線圈1斷開，使電壓線圈1與電源0端切斷，做到了用戶不用電，電壓線圈1不帶電，沒有電壓功率損耗，達(dá)到節(jié)約電能的目的。
在本實(shí)施例中，電子開關(guān)電路采用了雙向可控硅，以控制電壓線圈的通斷，還可以采用其它結(jié)構(gòu)的電子開關(guān)電路，如采用橋式整流電路和單向可控硅組成的電子開關(guān)電路也可以實(shí)現(xiàn)控制電壓線圈通斷的任務(wù)，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能型感應(yīng)式電能表，它包括驅(qū)動(dòng)元件、傳動(dòng)元件、制動(dòng)磁鐵、上下軸承、計(jì)度器，其中驅(qū)動(dòng)元件由電壓鐵芯、電壓線圈[1]、電流鐵芯、電流線圈[2]和補(bǔ)償裝置組成，其特征在于它還有電流檢測電路[3]和電子開關(guān)電路[4]，電流檢測電路[3]由電流互感器LH、二極管D1、D2、D3、D4、D5、電阻R1、電容C1組成，上述驅(qū)動(dòng)元件中的電流線圈[2]穿過電流互感器LH的內(nèi)孔，電流互感器LH的次級線圈接在由二極管D1、D2、D3、D4組成的橋式整流電路的交流輸入端，電阻R1串接在橋式整流電路的直流輸出端和電流檢測電路[3]的直流輸出端M之間，二極管D5、電容C1并聯(lián)在電流檢測電路[3]的兩個(gè)直流輸出端M、N之間，電流檢測電路[3]的兩個(gè)直流輸出端M、N接電子開關(guān)電路[4]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型感應(yīng)式電能表，其特征在于它的電子開關(guān)電路[4]由雙向可控硅TRIAC組成，雙向可控硅TRIAC陽極a和陰極c串聯(lián)在上述驅(qū)動(dòng)元件中的電壓線圈[1]中，上述電流檢測電路[3]的兩個(gè)直流輸出端M、N分別接雙向可控硅的控制極g極和陰極c。
專利摘要一種節(jié)能型感應(yīng)式電能表，屬于電測量儀器技術(shù)領(lǐng)域，所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高的空載時(shí)不消耗電能的節(jié)能型感應(yīng)式電能表，其技術(shù)解決方案是它包括驅(qū)動(dòng)元件、傳動(dòng)元件、制動(dòng)磁鐵、電流檢測電路和電子開關(guān)電路，電流檢測電路由電流互感器LH、橋式整流電路等組成，上述驅(qū)動(dòng)元件中的電流線圈穿過電流互感器LH的內(nèi)孔，電流互感器LH的次級線圈接在橋式整流電路的交流輸入端，電流檢測電路的兩個(gè)直流輸出端M、N接電子開關(guān)電路。這種電能表，可以在用戶用電時(shí)接通電能表中的電壓線圈電源，使電表正常計(jì)量用電量；而能在負(fù)載無工作電流時(shí)及時(shí)關(guān)斷電能表中的電壓線圈電源，電壓線路功率損耗為零，達(dá)到節(jié)約電能的目的。
文檔編號G01R11/42GK2704849SQ20042001633
公開日2005年6月15日 申請日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月11日
發(fā)明者于鳳文, 任增輝 申請人:石家莊長通電器有限公司