专利名称：一种节能型感应式电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能计量用电能表，属于电测量仪器技术领域。
背景技术：
感应式电能表是目前广泛使用的计量电能的仪表，这种电能表在使用过程中，电能表的电压线圈与负载电路并联，无论用户是否用电，电压线圈一直有电流通过，因此电压线圈存在功率损耗，这种功率损耗为无载消耗功率，如何降低无载消耗功率，节约电能是技术人员关注的课题。中国专利96209880.9公开了一种空载无损耗电能表，它采用在感应式电能表内增设电感线圈和自动交流电子开关等装置，使得电能表在空载时自动切断电能表的电压线圈，以减小电能表的损耗功率，这对于节约电能有非常积极的意义。但是这种空载无损耗电能表在设计中也存在一些不足，仍有改进的必要。该电能表在测量电路中的电流时使用了两个电流互感器的初级绕组，它们分别感应火线和零线中的电流，而在实际实施过程中只要一个绕组就完全可以达到检测用户所用电流的作用，另一个是多余的。同时，如果所采用的两个绕组的同名端误被反接时，或外电路接反，两绕组间将感应出大小相等、方向相反的电流，其矢量和为零，这时即使用户用电，该电能表的电压线圈也不会接通，电能表不会产生电压转矩，因此不能计量用户所用的电能，失去了电能表的作用。此外，上述设计中，自动交流电子开关中采用了4个二极管和单向可控硅SCR，其元件多、接点多、故障率高。

发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、可靠性高的空载时不消耗电能的节能型感应式电能表。
解决上述技术问题的技术方案是一种节能型感应式电能表，它包括驱动元件、传动元件、制动磁铁、上下轴承、计度器，其中驱动元件由电压铁芯、电压线圈、电流铁芯、电流线圈和补偿装置组成，它的改进之处是它还有电流检测电路和电子开关电路，电流检测电路由电流互感器LH、二极管D1、D2、D3、D4、D5、电阻R1、电容C1组成，上述驱动元件中的电流线圈穿过电流互感器LH的内孔，电流互感器LH的次级线圈接在由二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路的交流输入端，电阻R1串接在桥式整流电路的直流输出端和电流检测电路的直流输出端M之间，二极管D5、电容C1并联在电流检测电路的两个直流输出端M、N之间，电流检测电路的两个直流输出端M、N接电子开关电路。
上述节能型感应式电能表，它的电子开关电路由双向可控硅TRIAC组成，双向可控硅TRIAC阳极a和阴极c串联在上述驱动元件中的电压线圈中，上述电流检测电路的两个直流输出端M、N分别接双向可控硅的控制极g极和阴极c。
采用这种结构的电能表，可以在用户用电时及时准确检测到负载电流，接通电能表中的电压线圈电源，使电表正常计量用电量；而能在负载无工作电流时及时关断电能表中的电压线圈电源，使电能表在负载无电流时，电压线路功率损耗为零，达到节约电能的目的。本实用新型与现有技术相比还具有结构简单、可靠性高的优点。


图1是本实用新型的电路原理图。
图中所示元器件的标号如下电压线圈1，电流线圈2，电流检测电路3，电子开关电路4，电流互感器LH，二极管D1、D2、D3、D4、D5，电阻R1，电容C1，双向可控硅TRIAC，负载RF。
具体实施方式
从图中可以看出，本实用新型是在原单相感应电能表的基础上，增加了电流检测电路3和电子开关电路4。电流检测电路3由电流互感器LH、二极管D1、D2、D3、D4、D5、电阻R1、电容C1组成，感应式电能表的电流线圈2穿过电流互感器LH的内孔，构成电流互感器LH的初级，电流互感器LH的次级线圈接在由二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路的交流输入端，二极管D5、电容C1并联在电流检测电路3的两个直流输出端M、N之间，二极管D5是稳压二极管，电容C1是滤波电容，电阻R1是限流电阻，它串接在桥式整流电路直流输出端和电流检测电路3的直流输出端之间。电流检测电路3的两个直流输出端M、N接电子开关电路4。电子开关电路4由双向可控硅TRIAC组成，双向可控硅的阳极a和阴极c串联在感应式电能表的电压线圈1中，电流检测电路3的两个直流输出端M、N分别接双向可控硅的控制极g极和阴极c。
本实施例的工作过程如下当用户用电时，感应式电能表电流线圈2流过负载RF所用的电流，该电流在电流互感器LH的次级线圈中感应出一个交流信号，交流信号经过桥式整流电路整流、电容C1滤波、电阻R1限流、二极管D5稳压削波成为稳压的直流，由电流检测电路3的两个直流输出端M、N输出直流信号。输出的直流信号触发双向可控硅TRIAC的控制极g极，可控硅导通。这时，无论电源电压是处于交变电流的正半周还是负半周，即电流是从A相流向0相，还是从0相流向A相，感应式电能表的电压线圈1都是导通的，有电流通过，可以计量用户所用的电量。
当用户不用电时，负载RF和感应式电能表的电流线圈2上没有电流通过，电流互感器LH检测不到电流，次级线圈没有感应电流，电流检测电路3也就没有直流输出信号，电子开关电路的双向可控硅TRIAC的控制极g极得不到触发信号，在交流过0点时刻，可控硅自行关断，将电压线圈1断开，使电压线圈1与电源0端切断，做到了用户不用电，电压线圈1不带电，没有电压功率损耗，达到节约电能的目的。
在本实施例中，电子开关电路采用了双向可控硅，以控制电压线圈的通断，还可以采用其它结构的电子开关电路，如采用桥式整流电路和单向可控硅组成的电子开关电路也可以实现控制电压线圈通断的任务，也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种节能型感应式电能表，它包括驱动元件、传动元件、制动磁铁、上下轴承、计度器，其中驱动元件由电压铁芯、电压线圈[1]、电流铁芯、电流线圈[2]和补偿装置组成，其特征在于它还有电流检测电路[3]和电子开关电路[4]，电流检测电路[3]由电流互感器LH、二极管D1、D2、D3、D4、D5、电阻R1、电容C1组成，上述驱动元件中的电流线圈[2]穿过电流互感器LH的内孔，电流互感器LH的次级线圈接在由二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路的交流输入端，电阻R1串接在桥式整流电路的直流输出端和电流检测电路[3]的直流输出端M之间，二极管D5、电容C1并联在电流检测电路[3]的两个直流输出端M、N之间，电流检测电路[3]的两个直流输出端M、N接电子开关电路[4]。
2.根据权利要求1所述的节能型感应式电能表，其特征在于它的电子开关电路[4]由双向可控硅TRIAC组成，双向可控硅TRIAC阳极a和阴极c串联在上述驱动元件中的电压线圈[1]中，上述电流检测电路[3]的两个直流输出端M、N分别接双向可控硅的控制极g极和阴极c。
专利摘要一种节能型感应式电能表，属于电测量仪器技术领域，所要解决的技术问题是提供一种结构简单、可靠性高的空载时不消耗电能的节能型感应式电能表，其技术解决方案是它包括驱动元件、传动元件、制动磁铁、电流检测电路和电子开关电路，电流检测电路由电流互感器LH、桥式整流电路等组成，上述驱动元件中的电流线圈穿过电流互感器LH的内孔，电流互感器LH的次级线圈接在桥式整流电路的交流输入端，电流检测电路的两个直流输出端M、N接电子开关电路。这种电能表，可以在用户用电时接通电能表中的电压线圈电源，使电表正常计量用电量；而能在负载无工作电流时及时关断电能表中的电压线圈电源，电压线路功率损耗为零，达到节约电能的目的。
文档编号G01R11/42GK2704849SQ20042001633
公开日2005年6月15日 申请日期2004年6月11日 优先权日2004年6月11日
发明者于凤文, 任增辉 申请人:石家庄长通电器有限公司