Дистанционные остановка и обратный ход электросчетчика
Дистанционные остановка и обратный ход электросчетчика
(ликбез для работников энергосбыта)
1. Описание
1.1 Типовой всероссийский счетчик имеет четыре клеммы: 1 - 2 - 3 - 4. Между клеммами 1 - 2 включена токовая обмотка, имеющая малое сопротивление и состоящая из нескольких витков толстого медного провода. Клеммы 3 - 4 внутри просто замкнуты между собой. Между кл. 1 и кл. 3(4) включена обмотка напряжения с большим сопротивлением и большим количеством витков тонкого провода. Обмотки питают магнитопроводы, поле которых приводит во вращение диск измерительного механизма. Учет мощности происходит путем перемножения мгновенных значений тока и напряжения, действующих на обмотках. При этом важно также их мгновенное взаимное направление. Если в одной из обмоток изменить его на обратное, направление вращения диска тоже изменится. Так что нашей задачей является прекращение тока в токовой обмотке или изменение его направления относительно обмотки напряжения. Остановки тока можно добиться, применив обходной путь его прохождения, а изменения направления - пропусканием через токовую обмотку обратного тока, используя этот путь. Этот путь - использование заземляющей проводки или батарей центрального отопления, так или иначе соединенных с нулем. Если в вашей квартире есть розетка с заземлением (евро или технологическая), что характерно для домов постройки с 1979 г, то мы прямо имеем этот третий провод как обходной путь. Если же заземляющий провод не предусмотрен, его с успехом может заменить батарея парового отопления. К несчастью, такой путь недоступен при стандартном включении счетчика, когда на кл. 1, с которой соединяется обмотка тока, подается фаза, а на кл. 3 - ноль (выход - клеммы 2 и 4). Однако, изменив этот порядок на обратный, фаза на кл. 3, а ноль на кл. 1, мы получаем в наше распоряжение оба вывода токовой обмотки. Ноль приходит к нам с батареи или с заземляющего провода, он же в щитке соединен с кл. 1 счетчика, а его кл. 2 - приходит прямо в розетки в виде обычного нуля.
То есть теперь токовая обмотка счетчика у нас между нолем и заземлением. Делаем с ней что хотим - замыкаем, и счетчик стоит, подаем обратный ток - пошел назад. Полной остановки при замыкании все же добиться не удается - учтите сопротивление проводов (по сравнению с сопротивлением токовой обмотки), но это даже лучше - не так заметно. Однако если сопротивление проводки слишком большое, то эффекта даже может и не быть. Тогда просто питайте электроприборы от фазы и заземления, вообще в обход счетчика.
Внимание! Использование батареи отопления в качестве заземлителя опасно для жизни Вас и жителей дома.
2. Стоп машина! - Практика
2.1. Найдите девайс, отключающий вашу квартиру. Если это затруднительно, включите в квартире магнитофон и выключайте девайсы по очереди. Тишина - сигнал того, что вы нашли ваш девайс.
2.2. Таким же образом найдите ваши автоматы (2 или 3 шт., если дом с электроплитами).
2.3. Выключите ваш девайс. Фазоуказателем найдите подводящую сторону. Второй вид девайса для этого откройте. Осторожно! Его части легко выпадают под действием пружинки, если сместить ось рычажка. Первый девайс имеет опасность замыкания между клеммой и верхней железной крышкой. Держите щуп фазоуказателя под углом.
2.4. Провода со стороны, противоположной подводящей, которые в данный момент обесточены (проверить!) меняем местами.
2.5. Рядом с вашими автоматами или над ними расположена нулевая колодка. Провода, идущие в вашу квартиру, (лапша), одним концом подключены сверху на ваши автоматы, а другим на эту колодку. Она имеет перемычку, а снизу к ней подходит провод. Автоматы снизу также имеют перемычку и провод. Поменяйте эти провода местами. Для этого вам понадобятся пассатижи, кусачки, острый нож и круглогубцы для выполнения кольца на конце провода. Кольцо надо закрутить по диаметру винта в направлении часовой стрелки (чтобы при заворачивании винта оно стремилось затянуться, а не разжаться).
2.6.
Переходите к пункту 2.9.
2.7. У вас другие типы девайсов? Придется открывать клеммную крышку счетчика. На счастье, они почти нигде не опечатаны, и на это никто не обращает внимания (в отличие от корпуса самого счетчика), и вы можете без сомнений срывать пломбу. Ну а если вы хотите ее оставить, то посмотрите, как это сделать (п. 2.10.).
2.8. Замаркируйте подходящие к счетчику провода 1 - 2 - 3 - 4. Отверните винты клемм ровно настолько, чтобы провода освободились (больше не выкручивать, они могут выпасть). Закрепите провода в порядке 3 - 4 - 1 - 2. Закройте крышку.
2.9. Все, включайте. Соединив теперь ноль в розетке с заземлением в ней же или с батареей, вы здорово приостановите свой счетчик. Для этого можно сделать специальную вилку с перемычкой между нулем и заземлением или проводком с зажимом типа "крокодил" для подключения на батарею. При этом примите все меры к тому, чтобы не воткнуть вилку наоборот - пометьте или лучше, отломите один штырь, а фазную дырку в розетке заглушите. Технологическая розетка (имеется на кухнях домов с 1979 г. постройки, с треугольным расположением плоских штырей) гораздо удобнее, так как она изначально предотвращает неправильное включение. Также можно сделать и в евроразетках , поменяв местами рабочий нуль с защитным или оформить это в виде удлинителя. Это и есть способ под названием «удлинитель» от Pozitron.ru.
Дополнительная информация
2.10. Пломба, установленная на крышке, сделана из полиэтилена, имеет непрочную конструкцию и легко подвергается снятию/установке многократно и без видимых признаков этого. Запомните, в каком порядке проволока проходит винт, проушину и пломбу. Раскрутите свитые концы проволоки и сильным рывком руками сдерните пломбу. Иглой проколите каналы для пропускания проволоки. Закончив работы и установив крышку, пропустите контровку через винт и проушину и заведите в пломбу, На противоположной стороне проволоку закрутите. Слегка сплющите пломбу пассатижами, подложив под губки гладкие кусочки металла - это сохранит оттиск.
Готово.
3. Полный назад!
Проделав описанное с п. 2.1, мы готовы пустить счетчик назад и выставить счет энергопоставщику :-) Вам понадобится трансформатор мощностью 150...200 Ватт с напряжением на вторичной обмотке 3...15 Вольт, регулируемым ступенчато или плавно при токе до 10А. Идеально подходит для этого обычный ЛАТР, который есть даже в школьном кабинете физики в любой лаборатории. Из готовых может подойти тр-р от старого лампового телевизора или радиоприемника с двумя мощными обмотками по 6.3 Вольта, и обмоткой в 1 Вольт. Соединяя их так и сяк, получим набор разных напряжений. Можно на базе такого трансформатора намотать и самодельный, спустив все лишние анодные обмотки, а силовые намотать с отводом через каждый 1 Вольт и подсоединить к переключателю. Подключение трансформатора в розетку производится по такой схеме:
Регулировкой выходного напряжения выставляем ток в цепи, больший потребляемого квартирой. Хоп! И счетчик крутится назад. Примерно равный ток останавливает его, а недобор позволяет тихо-о-онечко ползти. В случае евро или технологической розетки девайс просто втыкается в нее. Его можно оформить в виде отдельной коробки со шнуром с вилкой или даже встроить в энерго-прожорливое устройство типа электроплиты или камина и даже совместить регуляторы его мощности с переключателем обмоток.
3.1.Подключив к понижающему трансформатору диодный мост, можно пропускать по токовой обмотке счётчика постоянный ток (величина подбирается экспериментально), тем самым, тормозя диск примерно на 30%. Это удобно делать днём, когда использовать трансформатор для отмотки опасно, а это не так заметно и трудно вычисляемо (если хорошо замаскировать).
 |
|||||
 |
|||||
 |
|||||
Диоды выбирать по току и напряжению - это 10-20 А и выше 50В. Оформить это можно одним изделием, совместив с методом трансформатора – два в одном. Днём работает как выпрямитель и тормозит счётчик , а ночью мотает назад трансформатором.На этом основан способ №17 Pozitron.ru
3.2. Для отмотки трёхфазного счётчика, делается разрыв фазы перед счётчиком или подключение под напряжением , берётся трансформатор (на подобии выше указанного) и обмотка низкого напряжения включается в разрыв или вешаеться на фазу до счётчика и эту же фазу после счётчика ,а остальное дело техники. Главное не забыть запитать катушку напряжения если сделан разрыв . Этот способ можно применить и для однофазного счётчика, когда он подключен правильно. Но нужен источник напряжения для питания понижающего трансформатора и катушки напряжения счётчика ( это, например второй трёхфазный ввод в здание или скооперироваться с соседом и т.д.)-это если делать разрыв, а в другом случае просто подключаете низковольтную обмотку до и после счётчика фазного провода . Аналогично , можно пропускать через обмотку и постоянный ток, как рассмотрено выше.
Вариации с трансформатором - это способ №2 от Pozitron.ru.
4.Для безучётного пользования одной фазой трёхфазного счётчика прямого включения необходимо отключить искусственную нулевую точку, создаваемую катушками напряжения, от заземления (заземляющей клеммы шкафа учёта). Теперь с симметричной системой созданной катушками (посмотрите на схему подключения счётчика) мы можем делать что угодно, т.е. подключая параллельно катушкам ёмкостную, индуктивную или активную нагрузку сдвигаем нейтраль куда нам угодно (вспомните треугольник напряжений в симметричной и несимметричной трехфазной системах без нулевого провода). В частности, соединив нулевую точку с фазой мы получаем ноль вольт на катушке напряжения данной фазы и как следствие безучётное потребление по одной фазе. Недостатки: необходим доступ к выводу искусственной нулевой точки катушек напряжения и опасность сгорания двух других катушек напряжения, которые оказались под линейным напряжением 380В, хотя Вам за это ничего не будет и можно применить как способ кремации катушек . Но есть и другие варианты использования несимметрии напряжений на катушках напряжения, например ,включить диод соответствующего напряжения в фазу … Как оформить данный способ я описывать не хочу, это зависит от Вашей фантазии.
Надеюсь, что изложил способ в доступной для понимания форме. Это, по всей вероятности, и есть способ №10.
4.1. Русский человек до безобразия изобретателен, где не хватает знаний он с лёгкостью использует человеческий фактор и способность остановить без проблем то, что движется или вращается и наоборот, с помощью лома и какой-то матери. Например: трёхфазный счётчик типа СА4-.. имеет стекло с креплением планками с двух боковых сторон, и кажется, что использовать плёнку нельзя. Но есть и нижний диск. Доступ к нему практически свободен. Несколькими легкими , изящными движениями пальцев расшатываем крепление стекла и вставляем вниз плёнку. Мощность потребления значения не имеет...:) Для того, что бы комар (тобишь контролёр-он же человек) носа не подточил, лезвием с супер- моментом промазываем края стекла оставляя небольшую прореху и всё хоккей. Не вооружённым глазом это нельзя заметить и на ощупь тоже. Так, для разнообразия. :)
5..Способ №13 от Pozitron.ru .
Вся система электропроводки остается нетронутой. Устройство, собранное по следующей схеме, просто вставляется в розетку, и счетчик начинает вращаться в обратную сторону. Заземление также не требуется.
Теория и принцип работы схемы: В первую четверть периода сетевого напряжения энергия потребляется из сети, то есть, заряжается конденсатор C1, но заряжается через транзисторные ключи А и D которые управляется высокочастотными импульсами то-есть энергия на зарядку потребляется импульсами повышенной частоты. Известно, что счетчики в т.ч. электронные, т.к. они содержит индукционный датчик тока с магнитопроводом имеющим ограниченную проводимость по частоте, так и индукционные, т.к. содержат кроме магнитной еще и механическую часть измерительной системы, имеют очень большую отрицательную погрешность при протекание вч тока. Остается во вторую четверть периода, разрядить конденсатор в сеть без всяких импульсов, через те же ключи. Аналогично второй полупериод через другое плечо ключей С и В.
Итак, к примеру: Потребили 2 кВт, счетчик учел 0.5 Вт, отдали в идеале 2 кВт, счетчик учел -2 кВт. Результат периода - индукционный счетчик крутится назад со скоростью -1.5 кВт, а электронный стоит до 1.5 кВт
рис. 1 Диаграмма сигналов.
Назначение элементов схемы:
VD1-4, DA-1 на Рис 2. питание микросхемы.
VD5,6, R5,6,7 на Рис 2. формирователь импульсов синхронно сети 50 Гц.
VD 2, R 5 на Рис 3. выпрямитель, питание модуля.
VD3, C1 на Рис 3 стабилизатор.
VT1 на Рис 3 ключевой элемент.
Частота импульсов f = 1.0…3.0 kHz.
VHS 3-4 выход формирователя импульсов.
Общая схема: Рис. 2.
Детали: VD1-4 - диодная сборка КЦ 402Б; VD5, VD6- Д226. Или аналоги 1N4007
С1-20..40мкф х 400 в (можно использовать как электролит так и не электролит)
; С2,С3-47мкф 12в; С4-22рF.
DA1-78LO5 или КРЕН5А (5в) или LM7805 .
VT1, VT2-КТ315.
R1, R2, R3 ,R4-1.1ком; R5-1ком. Все 0.5ватт
Тр-р 1-220в, III-7в, II-12в. маломощный
Кварц - 4MHz.
Модули А, В, С, D идентичные и собираются по следующей схеме:
Рис. 3.
Детали: VD1-Д243, VD2 - Д226; VD3-КС156А.
С1-20мкф. 12в
DA1 - PC120 (оптрон).
VT1- КТ809 (400в, 3А) на радиаторе (для всех вместе) 100х150х50мм
VT2- КТ315
R1-10ком, 0.5ватт
R2-5.1 Ом (многоваттное примерно 10ватт),
R3, R4, -30ком; R5-20ком, R6-1.1ком . 0.5ватт
Остальные сопротивления 1 Вт.
Микросхема D1 является простым микроконтроллером, который работает по программе, записываемой в ее память (в соответствие с графиком включения ключей Рис. 1) Программирование осуществляется через разъем X1.
Прошивка настроена на импульсы 2кГц и скважность 50\50.
Эти параметры можно менять перед компиляцией.
Для программирования скопируйте в блокнот и сохраните с расширением .HEX
Прошивка:
:020000020000FC
:020000000FC02F
:100020000FED0DBF08E107BB00E001BB34EC29E098
:1000300002E00EBDC49AC39A41E090E090E010E067
:10004000D0E07FC060E06DBD60E06CBD089500E46D
:1000500008BF08B742FD06C06DB5B61731F06DB5E3
:10006000B61710F006FFF5CF08956CB56C1788F33E
:1000700041E06C17CCF7089488941795D79588942D
:100080001795D7950895C39ADCB51DB5D30F121FE8
:100090001BBDDABD44E0DBDFC39840E00895D2DF4A
:1000A000C498B22FC32F04D040FFFDCF40E0089585
:1000B000C39A82E370E0A80F971F9BBDAABDC7DF5C
:1000C00040FD08C0C39882E370E0A80F971F9BBD56
:1000D000AABDBDDF0895CCB5BDB5C30FB21FACB589
:1000E0009DB504D040FFFDCF40E00895C49A82E35F
:1000F00070E0A80F971F9BBDAABDA9DF40FD08C0F7
:10010000C49882E370E0A80F971F9BBDAABD9FDF34
:100110000895C49ADCB51DB5D30F121F44E01BBD72
:10012000DABD95DF40E0C4980895DCB51DB5A3DFC6
:100130003D2F212FD0E010E090E0A0E0C0E0B0E043
:100140000895459BFECF40FFF0DF40E0A8DF9BDF36
:0A0150004599FECFC0DFDDDFF4CFDC
:00000001FF
Исходник:
.INCLUDE "2313def.inc"
.EQU HIGHTFREQ=4000
.EQU HIGHTFREQTIME=4000000/HIGHTFREQ
.EQU CDDRB=0b00011000 ; настраиваем входы/выходы
.EQU CDDRD=0b00000000
.EQU PUTTCCR1B=0b00000010 ; настраиваем контрольный регистр таймера, устанавливаем делитель
.EQU FIRSTFREQ=10000/4 ; начальная частота
.EQU SMALLPERIOD0=50;HIGHTFREQTIME ; частота для промежуточных импульсов длительность нуля
.EQU SMALLPERIOD1=50;HIGHTFREQTIME ; частота для промежуточных импульсов длительность единицы
;Variable
.DEF smallperiodh=r23
.DEF smallperiodl=r24
.DEF smallth=r25 ;
.DEF smalltl=r26
.DEF periodh=r18 ; значение 1/4 периода
.DEF periodl=r19
.DEF temp=r16
.DEF temph=r17
.DEF templ=r29
.DEF tempi=r22
.DEF timeh=r27; значение компаратора
.DEF timel=r28
.DEF flag=r20 ; need in for correct initilization
; Program
.CSEG
.ORG $00
rjmp RESET
.ORG $10
RESET:
ldi temp,low(RAMEND)
out SPL,temp
ldi temp,CDDRB ; put in/out
out DDRB,temp
ldi temp,CDDRD
out DDRD,temp
ldi periodl,low(FIRSTFREQ) ; put Initial frequency
ldi periodh,high(FIRSTFREQ)
ldi temp,PUTTCCR1B ; put CK
out TCCR1B,temp
sbi PORTB,4 ; extinguish diods
sbi PORTB,3
ldi flag,0b00000001
ldi smallth,0
ldi smallth,0
ldi temph,0
ldi templ,0
rjmp MAIN
RSTTIMER: ; reset's counter
ldi tempi,0
out TCNT1H,tempi
ldi tempi,0
out TCNT1L,tempi ;RESET timeout timer
ret
WAITMATCH:
ldi temp,0b01000000 ; очищаем 7 бит
out TIFR,temp
LOOP:
in temp,TIFR; wait for matching flag
sbrc flag,2
rjmp LOOPT
in tempi, TCNT1H; сравнение старш частей текущ вр и 1/4 пер
cp timeh,tempi
breq P
in tempi, TCNT1H
cp timeh,tempi
brlo EXIT
LOOPT:; идем сюда из диодов, так как нам не надо сравнивать текущ вр с вр тек+1/4 пер
sbrs temp,6
rjmp LOOP
EXIT:
ret
P: ; сравнение младш частей
in tempi, TCNT1l
cp tempi,timel
brlo LOOP
ldi flag,1
cp tempi,timel
brge EXIT
DIV: ; divide in 4
sec
clc
ror temph
ror templ
clc
ror temph
ror templ
ret
FIRSTOPT: ; process the first diode
sbi PORTB,3 ; light the diode
in templ,TCNT1l
in temph,TCNT1H
add templ,periodl
adc temph,periodh
out OCR1AH,temph ; put the time of maching
out OCR1AL,templ
ldi flag,0b00000100
rcall WAITMATCH ; wait match
cbi PORTB,3 ;extinguish the diode
ldi flag,0
ret
WAIT0: ; wait falling
rcall RSTTIMER
cbi PORTB,4; init
mov timeh,periodh
mov timel,periodl
WT:
rcall SMALLPULSES1
sbrs flag,0
rjmp WT
ldi flag,0
ret
SMALLPULSES1:;forms the intermediate pulses
sbi PORTB,3 ; light the diode
ldi smallperiodl,low(SMALLPERIOD0); put Initial frequency for intermediate pulses for 0
ldi smallperiodh,high(SMALLPERIOD0)
add smalltl,smallperiodl
adc smallth,smallperiodh
out OCR1AH,smallth ; put the time of maching
out OCR1AL,smalltl
rcall WAITMATCH
sbrc flag,0
rjmp EX
cbi PORTB,3;extinguish the diode
ldi smallperiodl,low(SMALLPERIOD1); put Initial frequency for intermediate pulses for 1
ldi smallperiodh,high(SMALLPERIOD1)
add smalltl,smallperiodl
adc smallth,smallperiodh
out OCR1AH,smallth ; put the time of maching
out OCR1AL,smalltl
rcall WAITMATCH
EX:
ret
WAIT1: ; wait raising
in timel,TCNT1l; init
in timeh,TCNT1H
add timel,periodl
adc timeh,periodh
in smalltl, TCNT1l
in smallth, TCNT1H
W1:
rcall SMALLPULSES2
sbrs flag,0
rjmp W1
ldi flag,0
ret
SMALLPULSES2: ;forms the intermediate pulses
sbi PORTB,4 ; light the diode
ldi smallperiodl,low(SMALLPERIOD0); put Initial frequency for intermediate pulses for 0
ldi smallperiodh,high(SMALLPERIOD0)
add smalltl,smallperiodl
adc smallth,smallperiodh
out OCR1AH,smallth ; put the time of maching
out OCR1AL,smalltl
rcall WAITMATCH
sbrc flag,0
rjmp EX1
cbi PORTB,4;extinguish the diode
ldi smallperiodl,low(SMALLPERIOD1); put Initial frequency for intermediate pulses for 1
ldi smallperiodh,high(SMALLPERIOD1)
add smalltl,smallperiodl
adc smallth,smallperiodh
out OCR1AH,smallth ; put the time of maching
out OCR1AL,smalltl
rcall WAITMATCH
EX1:
ret
SECONDOPT:; process the second diode
sbi PORTB,4 ; light the diode
in templ,TCNT1l
in temph,TCNT1H
add templ,periodl
adc temph,periodh
ldi flag,0b00000100
out OCR1AH,temph; put the time of maching
out OCR1AL,templ
rcall WAITMATCH; wait match
ldi flag,0
cbi PORTB,4;extinguish the diode
ret
SAVEFAZA:; calculate new period
in templ,TCNT1l
in temph,TCNT1H
rcall DIV
mov periodl,templ
mov periodh,temph
ldi templ,0
ldi temph,0
ldi smallth,0
ldi smalltl,0
ldi timel,0
ldi timeh,0
ret
MAIN:
sbis ACSR,5 ;wait rise
rjmp MAIN
sbrs flag,0
rcall SAVEFAZA
ldi flag,0
rcall WAIT0
rcall FIRSTOPT
FALL:
sbic ACSR,5 ;wait falling
rjmp FALL
rcall WAIT1
rcall SECONDOPT
rjmp MAIN
.EXIT
При отсутствие программатора, или контроллера, схему управления можно собрать по другим принципам, в том числе на логических элементах.
Мощность отмотки, при С1= 20мкФ равна примерно 1 кВт. Увеличивая емкость, увеличивается и мощность, но нужны другие транзисторы VT1. Не забудьте про предохранители.
При настройке лучше использовать С1=5мкФ, не электролит.
6. Способ 13+
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 В 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
Работа устройства основана 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.1 - 4.
Интегратор (рис.1) 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 p/2.
.
Сигнал, соответствующий напряжению сети, снимается с резистивного делителя R1.1, R1.3, ограничивается до уровня 5 В с помощью резистора R1.5 и стабилитрона D1.2, затем через узел гальванической развязки на оптроне ОС1.1 подается на другие модули.
Аналогично формируется сигнал, соответствующий интегралу напряжения сети. Процесс интегрирования обеспечивается процессами заряда и разряда конденсатора С1.1.
Система управления (рис.2) служит для формирования сигналов управления мощными ключевыми транзисторами рекуператора (рис.3). 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 В. Частота сигнала на выходе генератора и скважность импульсов определяются параметрами времязадающих цепей С2.1-R2.1 и C2.2-R2.2. 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 U1 – 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.3) 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, Т3.3 и узлов гальванической развязки от электросети на оптронах ОС3.1, ОС3.3. 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.4) 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 В. 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.
Детали и конструкция
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 см2. 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: R1.1 – R1.4 типа МЛТ-2; R3.17 - R3.22 проволочные мощностью не менее 10 Вт; остальные резисторы типа МЛТ-0.25.
Трансформатор Tr1 – любой маломощный с двумя раздельными вторичными обмотками на 12 В и одной на 5 В. Главное требование – обеспечить при номинальном напряжении 12 В ток каждой вторичной обмотки не менее 3 А.
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.
Наладка
При наладке схемы соблюдайте осторожность! Помните, что не вся низковольтная часть схемы имеет гальваническую развязки от электрической сети! Не рекомендуется в качестве радиатора для транзисторов использовать металлический корпус устройства. Применение плавких предохранителей – обязательно! Накопительные конденсаторы работают в предельном режиме, поэтому перед включением устройства их нужно разместить в прочном металлическом корпусе.
Низковольтный блок питания проверяют отдельно от других модулей. Он должен обеспечивать ток не менее 3 А на выходах 16 В, а также 5 В для питания системы управления.
Затем налаживают генератор, отключив силовую часть схемы от электросети. Генератор должен формировать импульсы амплитудой 5 В и частотой около 2 кГц. Скважность импульсов приблизительно 1/1. При необходимости для этого подбирают конденсаторы С2.1, С2.2 или резисторы R2.1, R2.2. Логический блок системы управления при условии правильного монтажа наладки не требует. Желательно только убедиться с помощью осциллографа, что на выходах U1–U4 есть сигналы прямоугольной формы.
Интегратор проверяют двулучевым осциллографом. Для этого общий провод осциллографа соединяют с нулевым проводом электросети (N), провод первого канала подсоединяют к точке соединения резисторов R1.1 и R1.3, а провод второго канала – к точке соединения R1.2 и R1.4. На экране должны быть видны две синусоиды частотой 50 Гц и амплитудой около 150 В каждая, смещенные между собой по оси времени на угол p/2 . Далее проверяют наличие сигналов на выходах С1 и С2. Для этого общий провод осциллографа соединяют с точкой GND устройства. Сигналы должны иметь правильную прямоугольную форму, частоту также 50 Гц, амплитуду около 5 В и также должны быть смещены между собой на угол p/2. по оси времени. Если фазосмещение сигналов отличается от p/2. , то его корректируют подбирая конденсатор С1.1.
Настройка ключевых элементов рекуператора заключается в установке тока базы транзисторов Т3.2, Т3.4, Т3.6, Т3.8 на уровне не менее 1.5 - 2 А.
Это необходимо для насыщения этих транзисторов в открытом состоянии. Для настройки рекомендуется отключить рекуператор от системы управления (выходы U1-U4), и при настройке каждого каскада подавать напряжение +5 В на соответствующий вход рекуператора U1-U4 непосредственно с блока питания. Ток базы устанавливают поочередно для каждого каскада, подбирая сопротивление резисторов R3.19 - R3.22 соответственно. Для этого может потребоваться еще подбор R3.4, R3.8, R3.12, R3.16 для соответствующего каскада. После отключения напряжения на входе ток базы ключевого транзистора должен уменьшаться почти до нуля (несколько мкА).. Такая настройка обеспечивает наиболее благоприятный тепловой режим работы мощных ключевых транзисторов.
После настройки всех модулей восстанавливают все соединения в схеме и проверяют работы схемы в сборе. Первое включение рекомендуется выполнить с уменьшенными значениями емкости конденсаторов С3.1, С3.2 приблизительно до 1 мкФ. Конденсаторы лучше использовать неполярные. После включения устройства дайте ему поработать несколько минут, обращая особое внимание на температурный режим ключевых транзисторов. Если все в порядке – можете устанавливать электролитические конденсаторы. Увеличивать емкость конденсаторов до номинального значения рекомендуется в несколько этапов, каждый раз проверяя температурный режим.
Мощность отмотки непосредственно зависит от емкости конденсаторов С3.1 и С3.2. Для увеличения мощности нужны конденсаторы большей емкости. Предельное значение емкости определяется величиной импульсного тока заряда. О его величине можно судить, подключая осциллограф параллельно резисторам R3.17 и R3.18. Для транзисторов КТ848А он не должен превышать 20 А. Если требуется еще большая мощность отмотки, придется использовать более мощные транзисторы, а также диоды D3.1-D3.4.
Не рекомендуется использовать слишком большую мощность отмотки. Как правило, 1-2 кВт вполне достаточно. Если устройство работает совместно с другими потребителями, счетчик при этом вычитает из их мощности мощность устройства, но электропроводка будет загружена реактивной мощностью.
Это нужно учитывать, чтобы не вывести из строя электропроводку.
Рис.1. Интегратор
Рис.2. Система управления
Рис.3. Рекуператор
Рис.4. Блок питания
8. При помощи такой вот схемы можно включить камин в розетку совершенно незаметно для счетчика :) . Скажу прямо, можно подключить любой электрический прибор не требовательный к форме питающего напряжения.
Останется только в нужный момент открывать транзистор и счетчик начнет крутится куда надо.
Параллельно нагрузке можно включить конденсатор ( на схеме показан как С1) - это улучшит форму напряжения подаваемого на нагрузку. Емкость придется подбирать экспериментально, рекомендую использовать бумажные конденсаторы. Можно применить более мощный транзистор.
Принципиальная схема.
От автора :
Два более менее раскрученных, похожих по содержанию как братья близнецы сайта –POZITRON.RU и MEGAFAZA.RU, пытаются срубить на данной теме побольше бабок. Для этого используется накопленный опыт работы в энергосбыте и приобретается новая информация. Как говориться: «Бог им судья». А воруют электроэнергию очень многие, о чём говорят потери электроэнергии в сетях 0,4 кВ (доходят до 50% и более). Это по причине безнаказанности и возможности в случае чего договориться.
Описанные способы не являются для многих откровением и ими пользуются с незапамятных времён.
Способ №13 рекламируемый как самый лучший, не имеющий существенных недостатков, таковым не является. Это лохотрон от Pozitron.ru .
Публикуя данную информацию, я не ставил задачу содействовать воровству электроэнергии (это личное дело каждого, кто этим занимается), но считаю, что это не нарушает закон. На то и щука, чтоб карась не дремал. Выявить воровство электроэнергии не составляет особого труда, но этим нужно систематически заниматься и иметь соответствующее законодательство. Не будем же мы сажать всех телевизионщиков, журналистов, писателей которые в мельчайших подробностях описываю, показывают на экране как нужно убивать людей, насиловать, совершать террористические акты и т.д..
К истоку
