Теперьподробнее о количестве витков: т.к их количество сильно зависит от мощности трансформатора его типа их желательно подобрать методом проб. Цель: напряжение на обмотке С (при включение трансформатора на две фазы А и В) должно быть в пределах 380 + 3. .20 в. с отводами через 2. .3 вольта. Обычно всего 30. .100 витков. Желательно все это проверить экспериментально последовательным включением и замером напряжения. Сечение провода надо взять не меньше чем тот, которым намотаны первичные обмотки.
Настройка: Переключением отводов от трансформатора необходимо добиться максимальной обратной скорости счетчика или торможения (для электронных), но при этом надо следить, чтобы трансформатор не перегревался (50. .60 градусов). Собственно мощность отмотки-остановки прямо зависит от мощности исходного трансформатора.
При отключение фазы С, трансформатор работает в холостом режиме.
Для ступенчатого переключения можно использовать пакетный переключатель, а можно один раз настроить.
Дополнение.
Существует еще ряд способов для трехфазного учета:
Если нет пломб на клеммной крышке, можно поменять местами провода на выводах 1 и 3,4 и 6,7 и 9 что будет снижать учетсоответственно на 60, - 30, - 100%. Если учет косвенный, можно менять местами провода на трансформаторах тока фаз А, В, С аналогично. На прямом учете можно отвинчивать перемычки на клеммной коробке между 1 и 2,4 и 5,7 и 8.
Можно вывести один или несколько трансформаторов из строя. Забить тонкий гвоздь (потом вынуть) в незаметное место трансформатора, что нарушит целостность его измерительной обмотки. Экономия 30% с одного сломанного транса. Аналогично можно переломать жилу измерительных проводов идущих от трансформаторов.
Электронные счетчики обычно довольно просто выводятся из строя электрошокером, кратковременным включением очень большой нагрузки, обработкой паром на морозе, впрыскиванием внутрь не большого количества кислоты. Если есть возможность доступа в сам счетчик, можно устанавливать перемычки внутри между клеммами 1 и 3,4 и 6, 7 и 9. Экономия зависит от сечения перемычек (шунта). Можно также шунтировать трансформаторы тока.
Устройство предназначено для отмотки показаний индукционных электросчетчиков без изменения их схем включения. Применительно к электронным и электронно-механическим счетчикам, в конструкцию которых заложена неспособность к обратному отсчету показаний, устройство позволяет полностью остановить учет до мощности потребления в несколько кВт. При указанных на схемах элементах устройство рассчитано на номинальное напряжение сети 220 Б и мощность отмотки 2 кВт. Применение других элементов позволяет соответственно увеличить мощность.
Устройство, собранное по предлагаемой схеме, просто вставляется в розетку, и счетчик начинает считать в обратную сторону. Вся электропроводка остается нетронутой. Заземление не нужно.
Теоретические основы работоспособности устройства основаны на том, что датчики тока электросчетчиков, в том числе и электронных, содержат входной индукционный преобразователь, имеющий низкую чувствительность к токам высокой частоты. Этот факт позволяет внести значительную отрицательную погрешность в учет, если потребление осуществлять импульсами высокой частоты. Другая особенность - счетчик является реле направления мощности, т.е. если с помощью какого-либо источника (например, дизель-генератора) питать саму электрическую сеть, то счетчик вращается в обратную сторону.
Перечисленные факторы позволяют создать имитатор генератора. Основным элементом такого устройства является конденсатор соответствующей емкости. Конденсатор в течение четверти периода сетевого напряжения заражают от сети импульсами высокой частоты. При определенном значении частоты (зависит от характеристик входного преобразователя счетчика), счетчик учитывает только четверть от фактически потребленной энергии. Во вторую четверть периода конденсатор разряжают обратно в сеть напрямую, без высокочастотной коммутации. Счетчик учитывает всю энергию, питающую сеть. Фактически энергия заряда и разряда конденсатора одинакова, но полностью учитывается только вторая, создавая имитацию генератора, питающего сеть. Счетчик при этом считает в обратную сторону со скоростью, пропорциональной разности в единицу времени энергии разряда и учтенной энергии заряда. Электронный счетчик будет полностью остановлен и позволит безучетно потреблять энергию, не более значения энергии разряда. Если мощность потребителя окажется большей, то счетчик будет вычитать из нее мощность устройства.
Фактически устройство приводит к циркуляции реактивной мощности в двух направлениях через счетчик, в одном из которых осуществляется полный учет, а в другом - частичный.
Принципиальная схема устройства
Устройство состоит из четырех модулей, принципиальные схемы которых приведены на рис.7-10.
Интегратор (рис.7) предназначен для выделения из сетевого напряжения сигналов, синхронизирующих работу других модулей. Это прямоугольные импульсы уровня ТТЛ на выходах С1 и С2.
Фронт сигнала С1 совпадает с началом положительной полуволны сетевого напряжения, а спад - с началом отрицательной полуволны. Фронт сигнала С2 совпадает с началом положительной полуволны интеграла сетевого напряжения, а спад - с началом отрицательной полуволны. Таким образом, сигналы С1 и С2 представляют собой прямоугольные импульсы, синхронизированные сетью и смещенные по фазе относительно друг друга на угол х/2.
Сигнал, соответствующий напряжению сети, снимается с резистивного делителя Е.1.1, Е.1.3, ограничивается до уровня 5 В с помощью резистора ЕЛ.5 и стабилитрона D1.2, затем через узел гальванической развязки на оптроне ОС 1.1 подается на другие модули. Аналогично формируется сигнал, соответствующий интегралу напряжения сети. Процесс интегрирования обеспечивается процессами заряда и разряда конденсатора С1.1
Система управления (рис.8) служит для формирования сигналов управления мощными ключевыми транзисторами рекуператора (рис.9). Алгоритм управления синхронизирован сигналами С1 и С2, получаемыми с интегратора. Для обеспечения импульсного процесса протекания энергопотребления устройством служит задающий генератор на логических элементах DD2.3.4 и DD2.3.5 Он формирует импульсы частотой 2 кГц амплитудой 5 Б. Частота сигнала на выходе генератора и скважность импульсов определяются параметрами времязадающих цепей С2.1-R2.1 и С2.2-Е.2.2 Эти параметры могут подбираться при настройке для обеспечения наибольшей погрешности учета электроэнергии, потребляемой устройством.
Логический блок системы на основе анализа сигналов С1 и С2 формирует сигналы Ul - U4, каждый из которых управляет соответствующим плечом рекуператора. В необходимые моменты времени логический блок модулирует соответствующий выходной сигнал, сигналом задающего генератора, обеспечивая высокочастотное энергопотребление.
Рекуператор (рис.9) представляет собой два одинаковых канала, каждый из которых обеспечивает подключение к электрической сети отдельного накопительного конденсатора С3.1 или С3.2 Канал управления конденсатором С3.1 состоит из мощных транзисторов Т3.2, Т3.6, выпрямительных диодов D3.1, D3.3, усилительных каскадов на транзисторах Т3.1, ТЗ. З и узлов гальванической развязки от электросети на оптронах ОС3.1, ОСЗ.З. Канал управления конденсатором С3.2 построен аналогично. За счет алгоритма работы системы управления обеспечивается работа конденсатора С3.1 на положительной полуволне сетевого напряжения, а С3.2 - на отрицательной.
Блок питания (рис.10) построен по классической схеме. Необходимость применения трех каналов питания продиктована особенностью связи каскадов рекуператора с электрической сетью. При этом общим проводом можно лишь условно считать отрицательный полюс 5-вольтового выхода. Он не должен заземляться или иметь связь с проводами сети. Главным требованием к блоку питания является возможность обеспечить ток до 3 А на выходах 16 Б. Это необходимо для ввода мощных ключевых транзисторов в режим насыщения в открытом состоянии. В противном случае на них будет рассеиваться большая мощность, и они выйдут из строя.
Микросхемы могут применяться любые: 155, 133, 156 и других серий. Не рекомендуется применение микросхем на основе МОП - структур, так как они более подвержены влиянию наводок от работы мощных ключевых каскадов.
Ключевые транзисторы рекуператора обязательно устанавливаются на радиаторах. Лучше для каждого транзистора использовать отдельный радиатор площадью не менее 100 см^. Из соображений безопасности не следует использовать металлический корпус устройства в качестве радиатора для транзисторов.
Для всех высоковольтных конденсаторов на схеме обозначено их номинальное напряжение. Конденсаторы на более низкое напряжение применять нельзя. Конденсатор С1.1 может быть только неполярным. В этом узле применение электролитического конденсатора не допускается. Схема рекуператора специально составлена для использования в качестве С3.1 и С3.2 дешевых электролитических конденсаторов, но надежнее и долговечнее всё-таки применение неполярных конденсаторов.
Резисторы: Е1.1 - ЕЛ.4 типаМЛТ-2; Е3.17 - Е3.22 проволочные мощностью не менее 10 Вт; остальные резисторы типаМЛТ-0.25.
Трансформатор Trl - любой маломощный с двумя раздельными вторичными обмотками на 12 Б и одной на 5 Б. Главное требование - обеспечить при номинальном напряжении 12В ток каждой вторичной обмотки не менее 3А.
Все модули устройства следует смонтировать на отдельных платах для облегчения последующей настройки. Устройство в целом собирают в каком-либо корпусе. Очень удобно (особенно в целях конспирации) использовать для этого корпус от бытового стабилизатора напряжения, которые в недалеком прошлом широко использовались для питания ламповых телевизоров.