Η αρχή λειτουργίας και η συσκευή μέτρησης ηλεκτρικής ενέργειας

  • Θέρμανση

Με τη βοήθεια ηλεκτρικών μετρητών πραγματοποιήθηκε η καταγραφή της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ηλεκτρικοί μετρητές είναι επαγωγικοί και ηλεκτρονικοί.

Ο μηχανισμός μέτρησης ενός επαγωγικού μονοφασικού μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας (ηλεκτρική συσκευή μέτρησης ενός επαγωγικού συστήματος) αποτελείται από δύο ηλεκτρομαγνήτες τοποθετημένους υπό γωνία 90 ° μεταξύ τους, στο μαγνητικό πεδίο του οποίου υπάρχει ένας ελαφρύς δίσκος αλουμινίου. Το διάγραμμα του μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας παρουσιάζεται στο σχήμα 1.

Για να ενεργοποιήσετε το μετρητή στο κύκλωμα, η τρέχουσα περιέλιξη συνδέεται με τους ηλεκτρικούς καταναλωτές σε σειρά και η τάση είναι παράλληλη. Κατά τη διέλευση από τις περιελίξεις ενός επαγωγικού μετρητή εναλλασσόμενου ρεύματος, εμφανίζονται εναλλασσόμενες μαγνητικές ροές στους πυρήνες των περιελίξεων, οι οποίοι διεισδύουν στο δίσκο αλουμινίου και προκαλούν φούσκωμα σε αυτό.

Η αλληλεπίδραση των φουσκωμένων ρευμάτων με τη μαγνητική ροή των ηλεκτρομαγνητών δημιουργεί μια δύναμη κάτω από τη δράση της οποίας περιστρέφεται ο δίσκος. Η τελευταία συσχετίζεται με έναν μηχανισμό καταμέτρησης, λαμβάνοντας υπόψη τη συχνότητα περιστροφής του δίσκου, δηλ. κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

Το Σχ. 1. Διάγραμμα μιας συσκευής μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας: 1 - τρέχουσα περιέλιξη, 2 τύλιξη, 3 - ατέρμονα κοχλία, 4 - μηχανισμός μέτρησης, 5 - δίσκος αλουμινίου, β - μαγνήτης για το φρενάρισμα του δίσκου.

Το Σχ. 2. Ο μετρητής επαγωγής της συσκευής

Για να υπολογίζεται η κατανάλωση ηλεκτρικού ρεύματος στα δίκτυα εναλλασσόμενου τριφασικού ρεύματος, χρησιμοποιούνται τριφασικοί μετρητές ηλεκτρικής επαγωγής, των οποίων η αρχή λειτουργίας είναι παρόμοια με την μονοφασική.

Επί του παρόντος, οι ηλεκτρονικοί (ψηφιακοί) μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιούνται ευρύτερα. Οι ηλεκτρονικοί μετρητές έχουν πολλά πλεονεκτήματα έναντι των μετρητών επαγωγής:

- μικρές συνολικές διαστάσεις

- χωρίς περιστρεφόμενα μέρη

- δυνατότητα μέτρησης της ηλεκτρικής ενέργειας σε διάφορα τιμολόγια,

- μέτρηση του ημερήσιου μέγιστου φορτίου

- καταγραφή τόσο της ενεργού όσο και της αέργου ισχύος

- δυνατότητα απομακρυσμένης μέτρησης ηλεκτρικής ενέργειας.

Το Σχ. 3. Διάγραμμα ηλεκτρονικής συσκευής μέτρησης ηλεκτρικής ενέργειας

Επί του παρόντος, η ηλεκτρική ενέργεια καταλογίζεται κυρίως στον ίδιο τιμοκατάλογο (δηλαδή, το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας είναι το ίδιο ανεξάρτητα από το χρόνο της κατανάλωσης). Ωστόσο, εισάγονται συστήματα πολλαπλών δασμολογικών πληρωμών, στα οποία το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας ποικίλλει ανάλογα με την ώρα της ημέρας ή την ημέρα της εβδομάδας.

Αυτή η προσέγγιση θα προσφέρει μια πιο ομοιόμορφη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από τους καταναλωτές και θα μειώσει το μέγιστο φορτίο του συστήματος ισχύος. Επομένως, ήδη παράγονται ηλεκτρονικοί μετρητές με ενσωματωμένα ρολόγια, τα οποία τροφοδοτούνται από επαναφορτιζόμενη μπαταρία, η οποία εξασφαλίζει τη μέτρηση της ηλεκτρικής ενέργειας σε διαφορετικά χρονικά διαστήματα που καθορίζονται από το λογισμικό.

Κατά κανόνα, οι ηλεκτρονικοί μετρητές έχουν δείκτη υγρών κρυστάλλων, ο οποίος εμφανίζει την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για κάθε τιμολόγιο, την τρέχουσα κατανάλωση ισχύος, την τρέχουσα ώρα και ημερομηνία και άλλες παραμέτρους που μετρούνται από το όργανο.

Πώς λειτουργεί και λειτουργεί το ηλεκτρονικό μετρητή ρεύματος

Ο κύριος σκοπός αυτής της συσκευής είναι να μετράει συνεχώς την κατανάλωση ισχύος του παρακολουθούμενου τμήματος ενός ηλεκτρικού κυκλώματος και να εμφανίζει την αξία του σε φιλική προς τον άνθρωπο μορφή. Η βάση στοιχείων χρησιμοποιεί ηλεκτρονικά εξαρτήματα στερεάς κατάστασης που λειτουργούν σε ημιαγωγούς ή σχέδια μικροεπεξεργαστών.

Τέτοιες συσκευές παράγονται για να λειτουργούν με κυκλώματα ρεύματος:

1. σταθερή τιμή,

2. ημιτονοειδές αρμονικό σχήμα.

Οι συσκευές μέτρησης ηλεκτρικού ρεύματος DC λειτουργούν μόνο σε βιομηχανικές επιχειρήσεις που εκμεταλλεύονται εξοπλισμό υψηλής ισχύος με υψηλή κατανάλωση σταθερής ισχύος (ηλεκτροκίνητες σιδηροδρομικές μεταφορές, ηλεκτρικά αυτοκίνητα...). Για οικιακούς σκοπούς, δεν χρησιμοποιούνται, είναι διαθέσιμα σε περιορισμένες ποσότητες. Ως εκ τούτου, στο μελλοντικό υλικό αυτού του άρθρου δεν θα τα εξετάσουμε, αν και η αρχή της δουλειάς τους διαφέρει από τα μοντέλα που λειτουργούν με εναλλασσόμενο ρεύμα, κυρίως από το σχεδιασμό αισθητήρων ρεύματος και τάσης.

Οι ηλεκτρονικοί μετρητές ισχύος AC κατασκευάζονται για να υπολογίζουν την ενέργεια των ηλεκτρικών συσκευών:

1. με σύστημα μονοφασικής τάσης.

2. σε τριφασικά κυκλώματα.

Ηλεκτρονικός σχεδιασμός μετρητών

Η όλη βάση στοιχείων βρίσκεται μέσα στο περίβλημα, εξοπλισμένη με:

τερματικό μπλοκ για τη σύνδεση ηλεκτρικών καλωδίων.

LCD οθόνη LCD?

οι φορείς ελέγχου εργάζονται και μεταφέρουν πληροφορίες από τη συσκευή.

πίνακας τυπωμένων κυκλωμάτων με στοιχεία στερεάς κατάστασης.

Η εμφάνιση και οι βασικές ρυθμίσεις χρήστη ενός από τα πολλά μοντέλα παρόμοιων συσκευών που κατασκευάζονται από επιχειρήσεις της Δημοκρατίας της Λευκορωσίας φαίνονται στην εικόνα.

Η αποτελεσματικότητα ενός τέτοιου ηλεκτρικού μετρητή επιβεβαιώνεται από:

το εφαρμοσμένο σήμα του ελεγκτή που επιβεβαιώνει το πέρασμα της μετρολογικής βαθμονόμησης του οργάνου στον πάγκο δοκιμών και την αξιολόγηση των χαρακτηριστικών του εντός της κλάσης ακριβείας που δηλώνει ο κατασκευαστής ·

ανενόχλητη σφραγίδα της εταιρείας ελέγχου ισχύος που είναι υπεύθυνη για τη σωστή σύνδεση του μετρητή με το ηλεκτρικό κύκλωμα.

Η εσωτερική όψη των σανίδων μιας παρόμοιας συσκευής φαίνεται στην εικόνα.

Δεν υπάρχουν κινούμενοι και επαγωγικοί μηχανισμοί. Και η παρουσία τριών ενσωματωμένων μετασχηματιστών ρεύματος, που χρησιμοποιούνται ως αισθητήρες με τον ίδιο αριθμό ορατών καναλιών στην πλακέτα κυκλώματος, μαρτυρούν την τριφασική λειτουργία αυτής της συσκευής.

Ηλεκτροτεχνικές διεργασίες, μετρημένες με ηλεκτρονικό μετρητή

Η εργασία των εσωτερικών αλγορίθμων τριφασικών ή μονοφασικών δομών συμβαίνει σύμφωνα με τους ίδιους νόμους, εκτός από το ότι στην τριφασική, πιο σύνθετη συσκευή υπάρχει γεωμετρική άθροιση των τιμών καθενός από τα κανάλια των τριών συστατικών.

Επομένως, οι αρχές λειτουργίας του ηλεκτρονικού μετρητή θα ληφθούν κυρίως υπόψη για παράδειγμα ενός μονοφασικού μοντέλου. Για να γίνει αυτό, θυμόμαστε τους βασικούς νόμους της ηλεκτρολογίας που σχετίζονται με την εξουσία.

Η πλήρης αξία του καθορίζεται από τα συστατικά μέρη:

(άθροισμα των επαγωγικών και χωρητικών φορτίων).

Το ρεύμα που διέρχεται από το κοινό κύκλωμα ενός μονοφασικού δικτύου είναι το ίδιο σε όλες τις περιοχές και η πτώση τάσης σε κάθε στοιχείο εξαρτάται από τον τύπο αντίστασης και το μέγεθος του. Στην ενεργή αντίσταση, συμπίπτει με το διάνυσμα διερχόμενου ρεύματος προς την κατεύθυνση και με την αντίσταση αντίστασης αποκλίνει προς την πλευρά. Και για την επαγωγή, είναι μπροστά από την τρέχουσα γωνία, και στον πυκνωτή - πίσω.

Οι ηλεκτρονικοί μετρητές είναι σε θέση να λαμβάνουν υπόψη και να εμφανίζουν τη συνολική ισχύ και την ενεργό και δραστική τους αξία. Για να γίνει αυτό, γίνονται μετρήσεις των σημερινών διανυσμάτων με τάση που παρέχεται στην είσοδο του. Από την τιμή της απόκλισης γωνίας μεταξύ αυτών των εισερχομένων τιμών, καθορίζεται και υπολογίζεται η φύση του φορτίου, παρέχονται πληροφορίες για όλα τα συστατικά του.

Σε διάφορα σχέδια ηλεκτρονικών μετρητών, το σύνολο λειτουργιών δεν είναι το ίδιο και μπορεί να διαφέρει σημαντικά ως προς τον σκοπό του. Με αυτό τον τρόπο διακρίνονται ριζικά από τα αντίστοιχα επαγωγής τους, τα οποία λειτουργούν με βάση την αλληλεπίδραση των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων και τις δυνάμεις διέγερσης που προκαλούν την περιστροφή ενός λεπτού δίσκου αλουμινίου. Από δομική άποψη, είναι σε θέση να μετρήσουν μόνο ενεργή ή αντιδραστική ισχύ σε μονοφασικό ή τριφασικό κύκλωμα και η τιμή του πλήρους πρέπει να υπολογίζεται ξεχωριστά με το χέρι.

Αρχή μέτρησης ισχύος από ηλεκτρονικό μετρητή

Το σχέδιο λειτουργίας μιας απλής συσκευής μέτρησης με μετατροπείς εξόδου φαίνεται στο σχήμα.

Χρησιμοποιεί απλούς αισθητήρες για τη μέτρηση της ισχύος:

το ρεύμα βασίζεται σε μια συμβατική διακλάδωση μέσω της οποίας περνά η φάση του κυκλώματος.

η τάση λειτουργεί σύμφωνα με το γνωστό διαιρέτη.

Το σήμα που λαμβάνεται από τέτοιους αισθητήρες είναι μικρό και αυξάνεται από τους ηλεκτρονικούς ενισχυτές ρεύματος και τάσης, μετά τον οποίο λαμβάνει χώρα αναλογική προς ψηφιακή επεξεργασία για την περαιτέρω μετατροπή των σημάτων και την πολλαπλασιασμό τους για να ληφθεί μια τιμή ανάλογη προς την τιμή της καταναλισκόμενης ισχύος.

Στη συνέχεια, το ψηφιοποιημένο σήμα φιλτράρεται και εξάγεται σε συσκευές:

Οι αισθητήρες εισόδου των ηλεκτρικών μεγεθών που χρησιμοποιούνται σε αυτό το σχήμα δεν παρέχουν μετρήσεις με υψηλή τάξη ακρίβειας των διανυσμάτων ρεύματος και τάσης και, κατά συνέπεια, τον υπολογισμό της ισχύος. Αυτή η λειτουργία υλοποιείται καλύτερα με μετασχηματιστές οργάνων.

Το σχήμα του μονοφασικού ηλεκτρονικού μετρητή

Σε αυτό, το CT μέτρησης περιλαμβάνεται στο σπάσιμο του καλωδίου φάσης του καταναλωτή και ο μετασχηματιστής τάσης συνδέεται στη φάση και στο μηδέν.

Τα σήματα και από τους δύο μετασχηματιστές δεν χρειάζονται ενίσχυση και αποστέλλονται μέσω των καναλιών τους στη μονάδα ADC, η οποία τα μετατρέπει σε ψηφιακό κωδικό για ισχύ και συχνότητα. Περαιτέρω μετατροπές εκτελούνται από τον μικροελεγκτή, ο οποίος ελέγχει:

RAM - μνήμη τυχαίας προσπέλασης.

Μέσω της μνήμης RAM, το σήμα εξόδου μπορεί να μεταδοθεί περαιτέρω στο κανάλι πληροφοριών, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας μια οπτική θύρα.

Η λειτουργικότητα των ηλεκτρονικών μετρητών

Το χαμηλό επίπεδο μέτρησης σφάλματος, υπολογιζόμενο από την κλάση ακριβείας 0,5 S ή 02 S, επιτρέπει τη χρήση αυτών των συσκευών για την εμπορική μέτρηση της χρησιμοποιούμενης ηλεκτρικής ενέργειας.

Τα σχέδια που προορίζονται για μετρήσεις σε τριφασικά κυκλώματα μπορούν να λειτουργούν σε ηλεκτρικά κυκλώματα τριών ή τεσσάρων συρμάτων.

Ένας ηλεκτρονικός μετρητής μπορεί να συνδεθεί απευθείας με τον υπάρχοντα εξοπλισμό ή να έχει σχεδιασμό που επιτρέπει τη χρήση ενδιάμεσων, για παράδειγμα, μετασχηματιστών μέτρησης υψηλής τάσης. Στην τελευταία περίπτωση, κατά κανόνα, ο αυτόματος επανυπολογισμός των μετρούμενων δευτερογενών τιμών πραγματοποιείται στις πρωτεύουσες τιμές ρεύματος, τάσης και ισχύος, συμπεριλαμβανομένων των ενεργών και αντιδραστικών συστατικών.

Ο μετρητής καταγράφει την κατεύθυνση της πλήρους ισχύος με όλα τα εξαρτήματά του προς τα εμπρός και προς τα πίσω, αποθηκεύοντας αυτές τις πληροφορίες αναφορικά με το χρόνο. Ταυτόχρονα, ο χρήστης μπορεί να πάρει μετρήσεις ενέργειας κατά την προσαύξησή του για ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, για παράδειγμα, μία ημέρα, ένα μήνα ή ένα έτος που είναι τρέχουσα ή επιλεγμένη από ένα ημερολόγιο ή συσσωρευμένη για ένα συγκεκριμένο καθορισμένο χρόνο.

Ο καθορισμός των τιμών ενεργού και αέργου ισχύος για μια συγκεκριμένη περίοδο, για παράδειγμα 3 ή 30 λεπτά, καθώς και μια γρήγορη κλήση των μέγιστων τιμών του κατά τη διάρκεια του μήνα, απλοποιεί σε μεγάλο βαθμό την ανάλυση της λειτουργίας του εξοπλισμού ισχύος.

Ανά πάσα στιγμή, μπορείτε να δείτε στιγμιαίες ενδείξεις ενεργητικής και αέργου κατανάλωσης, ρεύματος, τάσης, συχνότητας σε κάθε φάση.

Η παρουσία της λειτουργίας της πολυ-δασμολογικής μέτρησης ενέργειας χρησιμοποιώντας διάφορα κανάλια μεταφοράς πληροφοριών επεκτείνει τις συνθήκες εμπορικής εφαρμογής. Ταυτόχρονα, τα τιμολόγια δημιουργούνται για συγκεκριμένο χρόνο, για παράδειγμα, κάθε μισή ώρα μιας ημέρας ή μιας εργάσιμης ημέρας ανάλογα με τις εποχές ή τους μήνες του έτους.

Για την ευκολία του χρήστη, στην οθόνη εμφανίζεται το μενού εργασιών, ανάμεσα στα σημεία στα οποία μπορείτε να πλοηγηθείτε χρησιμοποιώντας παρακείμενα στοιχεία ελέγχου.

Ο ηλεκτρονικός μετρητής ηλεκτρικού ρεύματος σας επιτρέπει όχι μόνο να διαβάζετε πληροφορίες απευθείας από την οθόνη, αλλά και να τις βλέπετε μέσω απομακρυσμένου υπολογιστή, καθώς και να εισάγετε πρόσθετα δεδομένα ή να τα προγραμματίζετε μέσω μιας οπτικής θύρας.

Ασφάλεια Πληροφοριών

Η τοποθέτηση σφραγίδων στο μετρητή πραγματοποιείται σε δύο στάδια:

1. στο πρώτο επίπεδο, η πρόσβαση στο εσωτερικό της θήκης του οργάνου απαγορεύεται από την υπηρεσία τεχνικού ελέγχου της εγκατάστασης μετά την κατασκευή του μετρητή και έχει περάσει από τη βαθμονόμηση κατάστασης ·

2. Στο δεύτερο επίπεδο σφράγισης, η πρόσβαση στους ακροδέκτες και στα συνδεδεμένα καλώδια αποκλείεται από έναν εκπρόσωπο της οργάνωσης παροχής ενέργειας ή του επιβλέποντος ισχύος.

Όλα τα συμβάντα αφαίρεσης και τοποθέτησης του καλύμματος είναι εφοδιασμένα με σύστημα συναγερμού, η εκκίνηση του οποίου καταγράφεται στη μνήμη του αρχείου καταγραφής συμβάντων σε σχέση με την ώρα και την ημερομηνία.

Το σύστημα κωδικών πρόσβασης παρέχει περιορισμούς στους χρήστες για πρόσβαση σε πληροφορίες και μπορεί να περιέχει έως και πέντε περιορισμούς.

Το επίπεδο μηδενισμού καταργεί εντελώς τους περιορισμούς και σας επιτρέπει να βλέπετε όλα τα δεδομένα τοπικά ή απομακρυσμένα, να συγχρονίζετε το χρόνο, να προσαρμόζετε τις ενδείξεις.

Το πρώτο επίπεδο του κωδικού πρόσβασης πρόσθετης πρόσβασης παρέχεται στους εργαζόμενους της εγκατάστασης ή της επιχειρησιακής οργάνωσης συστημάτων AMR για τη δημιουργία εξοπλισμού και την καταγραφή παραμέτρων που δεν επηρεάζουν τα εμπορικά χαρακτηριστικά.

Το δεύτερο επίπεδο του κύριου κωδικού πρόσβασης έχει ανατεθεί από τον υπεύθυνο υπευθύνου ισχύος στο μετρητή, ο οποίος έχει ρυθμιστεί και είναι πλήρως προετοιμασμένος για εργασία.

Το τρίτο επίπεδο κύριας πρόσβασης παρέχεται στους υπαλλήλους του επόπτη εξουσίας, οι οποίοι αφαιρούν και εγκαθιστούν το κάλυμμα από το μετρητή για να έχουν πρόσβαση στους ακροδέκτες του τερματικού ή να πραγματοποιούν απομακρυσμένες λειτουργίες μέσω της οπτικής θύρας.

Το τέταρτο επίπεδο παρέχει τη δυνατότητα εγκατάστασης πλήκτρων υλικού στον πίνακα, αφαιρέστε όλες τις εγκατεστημένες σφραγίδες και τη δυνατότητα εργασίας μέσω της οπτικής θύρας για τη βελτίωση της διαμόρφωσης, αντικαταστήστε τους συντελεστές βαθμονόμησης.

Η παραπάνω λίστα χαρακτηριστικών που διαθέτει ένας ηλεκτρονικός μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας είναι μια γενική επισκόπηση. Μπορεί να ρυθμιστεί ξεχωριστά και να διαφέρει ακόμη και σε κάθε μοντέλο ενός κατασκευαστή.

Μονοφασικός ηλεκτρικός μετρητής - Διαδικασία ελέγχου της τεχνικής κατάστασης των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων και των ονομαστικών μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας για οικιακούς καταναλωτές

1. Συσκευή του μονοφασικού ηλεκτρικού μετρητή

Η θήκη μετρητών αποτελείται από πλαστική βάση (1), στην οποία στερεώνεται το πλαστικό περίβλημα (3) με βίδες σύζευξης (2).

Στο μπροστινό μέρος του περιβλήματος υπάρχει ένα άνοιγμα κλειστό από ερμητικά σφραγισμένο γυαλί (4).

Το περίβλημα του ηλεκτρικού μετρητή είναι εγκατεστημένο στη βάση με σήματα καθοδήγησης με τη μορφή ορθογώνια σφραγισμένων εξογκωμάτων (5) προς τα πάνω.

Το κινητό τμήμα του μετρητή είναι ένας δίσκος αλουμινίου, που χύνεται στον άξονα της ντουραλίνης (6). Η ορατή κίνηση του κινούμενου μέρους συμβαίνει από αριστερά προς τα δεξιά. Η μεταφορά της κίνησης του δίσκου πραγματοποιείται στη συσκευή ανάγνωσης του μηχανισμού μέτρησης μέσω του γραναζιού μετάδοσης (7).

Το παράλληλο κύκλωμα αποτελείται από έναν πυρήνα σχήματος U και έναν βραχυκυκλωτήρα (8) σχήματος Τ, ο οποίος φέρει ένα πηνίο τάσης (9). Το πηνίο τάσης συνδέεται στο δίκτυο μέσω ενός βραχυκυκλωτήρα (10).

Το σειριακό κύκλωμα (πηνίο ρεύματος) αποτελείται από ένα πυρήνα σχήματος U και ένα πηνίο (11).

Στην πινακίδα τύπου (ασπίδα) εκτυπώνεται σε γραφική μορφή όλες οι απαραίτητες πληροφορίες σχετικά με αυτόν τον τύπο μετρητή.

Η πινακίδα χαρακτηριστικών είναι στερεωμένη με δύο βίδες και ροδέλες στο πλαίσιο του μηχανισμού υπολογισμού.

Στην πινακίδα κυκλοφορίας υπάρχει ένα βέλος του μετρητή ταχύτητας περιστροφής (12) (δείκτης ταχύτητας δίσκου), μία περιστροφή της οποίας αντιστοιχεί σε 40 στροφές δίσκου.

Στο δίσκο υπάρχουν στροβοσκοπικά σήματα (13) και ένα σημείο χρώματος για την μέτρηση της συχνότητας περιστροφής του δίσκου (14).

Ο μηχανισμός καταμέτρησης (σχήμα 7) αποτελείται από μια συσκευή ανάγνωσης τύπου κυλίνδρου (15), με πέντε τύμπανα, τέσσερα από τα οποία είναι διακεκομμένα. Τα βαρέλια κρατούνται στο κλουβί (16) στον άξονα (17).

Η κίνηση από το γρανάζι (7) στα ψηφιακά τύμπανα μεταδίδεται μέσω ενός σκουληκιού (18) και του γραναζιού (19) σε ένα γρανάζι (20).

Το Tribki (21) ελέγχει την κίνηση τυμπάνων κυλίνδρων, εμφανίζοντας τις ψηφιακές τιμές στα παράθυρα του ταμπλό (πινακίδα) στο πλήρες μέγεθος.

Τα πτερύγια (22), που βρίσκονται και στις δύο πλευρές του κλωβού, συγκρατούν τους άξονες στους οποίους βρίσκονται οι κύλινδροι των ψηφιακών τύμπανων (15) και των φυλών (21)

Εικ.4 Οι μετρητές με τα καθορισμένα χαρακτηριστικά δεν έχουν προστασία από την αντίστροφη κίνηση

Λεπτομέρειες του μηχανισμού καταμέτρησης. Η στερέωση εξαρτημάτων εντός των μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να είναι άκαμπτη, εκτός από τα περιστρεφόμενα στοιχεία (αυτά περιλαμβάνουν δίσκο και περιστρεφόμενα μέρη του μηχανισμού μέτρησης). Ο ίδιος ο μηχανισμός μέτρησης έχει επίσης μια άκαμπτη βάση σε δύο βίδες.

Η σύζευξη των γραναζιών του μηχανισμού μέτρησης με τον ατέρμονα άξονα στον άξονα του δίσκου καθορίζεται κατά τη ρύθμιση των μετρητών ηλεκτρικού ρεύματος σε εργαστηριακές συνθήκες και πρέπει να έχει ένα γρανάζι που αποτελεί το 2/3 των δοντιών των γραναζιών του μηχανισμού μέτρησης.

Τα σύγχρονα μοντέλα μετρητών διαθέτουν προληπτικές συσκευές με τη μορφή δίσκων οπίσθιας ανάληψης και αναστρέψιμων μηχανισμών μέτρησης.

Ο μηχανισμός μετρήσεως μετρητών είναι εφοδιασμένος με ένα σύστημα ασφαλείας. Με έναν τέτοιο χαρακτηρισμό, ο μηχανισμός μέτρησης είναι εφοδιασμένος με ένα πώμα και επομένως η κίνηση του δίσκου στην αντίστροφη θέση είναι αδύνατη. Εάν ο δίσκος περιστρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση, τότε ο αναστολέας έχει σπάσει.

Αναστρέψιμος μηχανισμός μέτρησης. Όταν ο δίσκος περιστρέφεται και από τα αριστερά προς τα δεξιά και από τα δεξιά προς τα αριστερά, ο μηχανισμός καταμέτρησης θα λαμβάνει υπόψη τη ροή με την αύξηση. Εάν, ωστόσο, όταν ο δίσκος περιστρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση, οι μετρήσεις θα μειωθούν, αυτό σημαίνει ότι ο μηχανισμός αναστροφής έχει υποστεί τεχνητή ζημιά.

Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας του μετρητή

Η καταγραφή της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας σε αντικείμενα οποιασδήποτε μορφής ιδιοκτησίας πραγματοποιείται με τη βοήθεια μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας. Η σωστή επιλογή της συσκευής αντικατοπτρίζεται στην εξοικονόμηση ενέργειας, η οποία είναι το κύριο έργο τώρα. Κανένα αντικείμενο δεν θα συνδεθεί με τα δίκτυα εταιρειών παροχής ενέργειας χωρίς την εγκατάσταση μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι κανόνες της επιλογής του, ο τόπος εγκατάστασης και σύνδεσης διέπονται από τον κανονιστικό και τεχνικό φάκελο, μεταξύ των οποίων το ΕΜΠ καταλαμβάνει την κύρια θέση. Κάθε ιδιοκτήτης σπιτιού συντάσσει σύμβαση για τη σύνδεση σε δίκτυα όπου πρέπει να υποδεικνύεται το μοντέλο του μετρητή. Αυτό είναι απαραίτητο για τη διεξαγωγή της επαλήθευσης του μετρητή, η συχνότητα του οποίου καθορίζεται από τον κατασκευαστή για κάθε μοντέλο.

Μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας

Ταξινόμηση

Οι εγχώριοι και ξένοι κατασκευαστές παράγουν μια τεράστια γκάμα ηλεκτρικών μετρητών. Η κατανόηση της ταξινόμησης των συσκευών θα βοηθήσει με τους εξής τρόπους:

  • αρχή της λειτουργίας (επαγωγή και ηλεκτρονική) ·
  • τον αριθμό των φάσεων ή την κατηγορία τάσης (μονοφασική και τριφασική).
  • μέθοδος σύνδεσης (απευθείας και μέσω μετρήσεων μετασχηματιστών)?
  • τον αριθμό των τιμολογίων (μία, δύο και τρεις δασμολογικές) ·
  • τύπος καλούντος (εξωτερικό και εσωτερικό) ·
  • τάξη ακρίβειας (0,2 s, 0,2, 0,5 s, 0,5, 1,0, 2,0, 2,5).
  • μετρημένο ρεύμα (βάση, αρχική και μέγιστη).
  • Τύπος διεπαφής (παλμός, θύρα IR, RS 232, RS 485, γραμμή επικοινωνίας οπτικών ινών, CAN, PLC-modem και GSM).

Διάταξη και αρχή λειτουργίας

Ο σχεδιασμός του μετρητή εξαρτάται από την αρχή της εργασίας του και τις λειτουργίες που εκτελούνται. Ο επαγωγικός μονοφασικός μετρητής χρησιμοποιείται σε μονοφασικά μεταβλητά δίκτυα και αποτελείται από τα ακόλουθα μέρη:

  • σύνθετη περίπτωση.
  • δύο περιελίξεις: ρεύμα και τάση.
  • δύο μαγνητικά κυκλώματα: τρέχουσα περιέλιξη και τάση τύλιξης.
  • μετρητής πόλων?
  • δίσκος αλουμινίου?
  • σκουλήκι εργαλεία?
  • μηχανισμό καταμέτρησης.
  • μόνιμος μαγνήτης που χρησιμεύει για την πέδηση του δίσκου.
  • ο άξονας στον οποίο είναι στερεωμένος ο μηχανισμός μέτρησης, ο ατέρμονος γρανάζι και ο δίσκος αλουμινίου.

Σχηματική διάταξη του ηλεκτρικού μετρητή τύπου μονοφασικής επαγωγής

Η αρχή της λειτουργίας της συσκευής έχει ως εξής. 2 ηλεκτρομαγνήτες αντιπροσωπεύουν το μηχανισμό μέτρησης του μετρητή. Βρίσκονται υπό γωνία 90 ° μεταξύ τους. Στο μαγνητικό πεδίο αυτών των ηλεκτρομαγνητών είναι ένας δίσκος κατασκευασμένος από αλουμίνιο. Ο μετρητής τίθεται σε λειτουργία συνδέοντας την τρέχουσα περιέλιξη σε σειρά με τους ηλεκτρικούς δέκτες και την τάση παράλληλα με τους ηλεκτρικούς δέκτες. Με το πέρασμα του εναλλασσόμενου ρεύματος διαμέσου των περιελίξεων στους πυρήνες, προκύπτουν μαγνητικές ροές μεταβλητού μεγέθους. Διαπερνούν το δίσκο και, ως εκ τούτου, προκαλούν φουσκωτά ρεύματα. Η αλληλεπίδραση του τελευταίου με τις μαγνητικές ροές δημιουργεί μια δύναμη που περιστρέφει το δίσκο. Αυτός, με τη σειρά του, συνδέεται με έναν μηχανισμό καταμέτρησης, ο οποίος λαμβάνει υπόψη τη συχνότητα περιστροφής του δίσκου. Τα στοιχεία που βρίσκονται στον μηχανισμό μέτρησης καταγράφουν την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

Καθώς αυξάνεται το ρεύμα φορτίου, υπάρχει μεγαλύτερη ροπή, η οποία προκαλεί ταχύτερη περιστροφή του δίσκου.

Η αρχή λειτουργίας των τριφασικών μετρητών επαγωγής είναι παρόμοια με αυτή που περιγράφηκε παραπάνω, με τη μόνη διαφορά ότι χρησιμοποιούνται σε τριφασικά δίκτυα AC.

Μπροστινή όψη ενός τριφασικού μετρητή επαγωγικής ισχύος με το κάλυμμα αφαιρεμένο

Πλευρική όψη με το πίσω μέρος της θήκης ενός τριφασικού μετρητή επαγωγής που έχει αφαιρεθεί

Με την ανάπτυξη της ηλεκτρονικής τεχνολογίας, έχει προκύψει μέτρηση της κατανάλωσης ηλεκτρονικής ενέργειας. Η αρχή της λειτουργίας τους είναι πολύ απλή. Ένας ειδικός μετατροπέας μετατρέπει τα αναλογικά σήματα εισόδου από αισθητήρες ρεύματος και τάσης σε ψηφιακό κωδικό παλμού. Τροφοδοτείται στον μικροελεγκτή, ο οποίος καταγράφει την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται στην οθόνη του προϊόντος. Από εδώ τα κύρια μέρη του ηλεκτρονικού μετρητή είναι:

  • προστατευτικό περίβλημα.
  • Μετασχηματιστές μέτρησης ρεύματος και τάσης.
  • μετατροπέα.
  • μικροελεγκτή, ο οποίος είναι το όργανο διοίκησης και η μεταφορά πληροφοριών στην οθόνη.
  • τερματική λωρίδα για τη σύνδεση του el. καλώδια.

Οι μονοφασικοί και τριφασικοί ηλεκτρονικοί μετρητές λειτουργούν σύμφωνα με τους ίδιους νόμους, με τη μόνη διαφορά ότι στην τριφασική φάση, οι τιμές καθενός από τα τρία κανάλια συνοψίζονται.

Δομικό διάγραμμα ενός μονοφασικού μετρητή ηλεκτρονικού τύπου

Από το διάγραμμα φαίνεται ότι ο μετασχηματιστής ρεύματος συνδέεται με το σπάσιμο του καλωδίου φάσης και ο μετασχηματιστής τάσης συνδέεται με το μηδέν και τη φάση. Τα σήματα ρεύματος και τάσης μετατρέπονται σε ψηφιακή ισχύ και συχνότητα σε ψηφιακή μορφή και στη συνέχεια ο μικροελεγκτής ελέγχει τη μνήμη τυχαίας προσπέλασης (RAM), το ηλεκτρονικό ρελέ και την οθόνη, η οποία αντικατοπτρίζει ψηφιακές πληροφορίες που καταγράφουν την κατανάλωση ρεύματος του αντικειμένου που συνδέεται με το μετρητή. Η μνήμη RAM σε ορισμένα μοντέλα μπορεί να παίξει το ρόλο ενός πομπού πληροφοριών, ο οποίος επιτρέπει τον έλεγχο της λειτουργίας του μετρητή από απόσταση.

Οι ηλεκτρονικοί μετρητές μέτρησης της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας σε τριφασικά κυκλώματα μπορούν να λειτουργήσουν σε κυκλώματα τριών και τεσσάρων συρμάτων. Οι συσκευές αποθηκεύουν πληροφορίες με αναφορά χρόνου. Μπορούν να ληφθούν ενδείξεις για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα και να καταγραφούν οι ακόλουθοι δείκτες:

  • ενεργητική κατανάλωση ·
  • ενεργητική κατανάλωση ·
  • πραγματικές τιμές τάσης και ρεύματος.
  • συχνότητα σε κάθε φάση.

Όλα αυτά κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία μετρητών πολλαπλών τιμολογίων για τον υπολογισμό της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας σε διαφορετικές ώρες της ημέρας, την ημέρα της εβδομάδας ή ανά εποχή.

Βίντεο για μετρητή

Αυτό που αποτελείται ο μετρητής κατανάλωσης ενέργειας και πώς λειτουργεί θα περιγραφεί στο παρακάτω βίντεο.

Έχοντας κατανοήσει τη συσκευή των μετρητών ηλεκτρικού ρεύματος, είναι ασφαλές να πούμε ότι τα ηλεκτρονικά ανάλογα είναι πολύ καλύτερα από την επαγωγή, αντικατοπτρίζουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τις πληροφορίες, είναι εύκολο να το διαβάσετε και να το δείτε, εάν χρειάζεται από απόσταση. Το μόνο πλεονέκτημα των μετρητών επαγωγής είναι η τιμή τους, η οποία είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή των ηλεκτρονικών μοντέλων.

Πώς λειτουργεί ο μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας του παλαιού και του νέου δείγματος

Επαγωγή

Οι παλαιοί ηλεκτρικοί μετρητές αποτελούνται από τα ακόλουθα στοιχεία:

  1. Σειριακή περιέλιξη, που ονομάζεται επίσης και πηνίο ρεύματος. Αποτελείται από αρκετές στροφές παχύ σύρμα.
  2. Παράλληλη περιέλιξη (πηνίο τάσης). Κατασκευάζεται, αντίθετα, από ένα μεγάλο αριθμό σπειρών σύρματος μικρού πάχους.
  3. Μηχανισμός καταμέτρησης. Τοποθετείται στον άξονα του δίσκου αλουμινίου.
  4. Μόνιμος μαγνήτης, ο σκοπός του οποίου είναι η επιβράδυνση και η ομαλή λειτουργία του δίσκου.
  5. Δίσκος αλουμινίου. Τοποθετείται σε ρουλεμάν και ωστικά ρουλεμάν.

Όπως φαίνεται στο διάγραμμα, ο μετρητής ηλεκτρικής επαγωγής της συσκευής είναι αρκετά απλός. Όσον αφορά την αρχή της λειτουργίας, είναι επίσης απλό. Κατ 'αρχάς, η εναλλασσόμενη τάση εφαρμόζεται στην παράλληλη περιέλιξη (πηνίο τάσης) και στη συνέχεια ρέει στο δεύτερο πηνίο ρεύματος. Μαγνητικά δινορευτικά ρεύματα προκύπτουν μεταξύ των δύο ηλεκτρομαγνητών των πηνίων, τα οποία, στην πραγματικότητα, συμβάλλουν στην περιστροφή του δίσκου. Όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα, τόσο πιο γρήγορα θα περιστραφεί ο δίσκος. Με τη σειρά του, ο μηχανισμός μέτρησης λειτουργεί σύμφωνα με την ακόλουθη αρχή: η περιστροφή από το δίσκο μεταδίδεται στο τύμπανο εξαιτίας ενός σκουληκιού (αυτό διευκολύνεται από ένα σκουλήκι τοποθετημένο στον άξονα του δίσκου, το οποίο μεταδίδει περιστροφή μέσω ενός γραναζιού, όπως φαίνεται στο διάγραμμα παραπάνω).

Βλέπετε οπτικά πώς λειτουργεί ο μετρητής επαγωγής, μπορείτε να δείτε το παρακάτω βίντεο:

Εφιστούμε την προσοχή σας στο γεγονός ότι η αρχή λειτουργίας ενός μονοφασικού μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας του παλαιού μοντέλου είναι παρόμοια με το τριφασικό μοντέλο.

Ηλεκτρονικά

Στον ηλεκτρονικό μετρητή, για παράδειγμα, το Energomera TsE6803V, δεν υπάρχει ούτε δίσκος ούτε εργαλείο ατέρμονος κοχλία. Η συσκευή των ηλεκτρικών μετρητών του νέου δείγματος φαίνεται στο διάγραμμα και στη φωτογραφία παρακάτω:

Η αρχή λειτουργίας του ηλεκτρονικού μοντέλου είναι ότι οι αισθητήρες ρεύματος και τάσης μεταδίδουν σήματα στον μετατροπέα. Ο τελευταίος, με τη σειρά του, μεταδίδει τον κώδικα στον μικροελεγκτή για περαιτέρω αποκρυπτογράφηση και μεταφορά δεδομένων στην οθόνη. Ως αποτέλεσμα, βλέπουμε πόσες κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας καταναλώνονται αυτή τη στιγμή.

Αυτό το βίντεο περιγράφει λεπτομερώς την ηλεκτρονική συσκευή και τον μετρητή επαγωγής:

Σε ό, τι αφορά τις συσκευές πολλαπλών δασμολογικών μετρήσεων, όπως τα μοντέλα "ημέρας-νύχτας" ή τριών τιμολογίων, η συσκευή διαθέτει επίσης μια ενσωματωμένη μονάδα μνήμης που αποθηκεύει το ποσό της τρέχουσας "πληγής" σε διαφορετικούς τρόπους: κατά τη διάρκεια της ημέρας και τη νύχτα. Αυτό είναι απαραίτητο για τον σωστό υπολογισμό της πληρωμής για την ηλεκτρική ενέργεια (από τις 23:00 έως τις 7:00 το κόστος ανά κιλοβάτ λιγότερο από το υπόλοιπο της ημέρας). Μπορείτε να διαβάσετε σχετικά με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των μετρητών διπλού τιμολογίου στο άρθρο μας.

Υπάρχουν επίσης μοντέλα συσκευών μέτρησης ηλεκτρικού ρεύματος με τηλεχειριστήριο. Ένας μηχανισμός έχει εισαχθεί στο σχεδιασμό τους που μπορεί να εμποδίσει το σύστημα για την καταμέτρηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας.

Αυτό είναι όλο που ήθελα να σας πω για τη συσκευή και την αρχή της λειτουργίας των μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας. Ελπίζουμε ότι οι πληροφορίες θα είναι σαφείς και χρήσιμες για εσάς!

Ο σχεδιασμός και η αρχή λειτουργίας του ηλεκτρικού μετρητή

Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε τη συσκευή και την αρχή λειτουργίας του ηλεκτρικού μετρητή, για να σας διευκολύνει να αντιληφθείτε όλες τις πληροφορίες, έχουμε ετοιμάσει για εσάς τα βασικά διαγράμματα και τις εικόνες. Με τη βοήθεια αυτών μπορείτε να μάθετε τι αποτελείται ο ηλεκτρικός αναγνώστης, πώς λειτουργεί.

Ο σχεδιασμός και η αρχή λειτουργίας του ηλεκτρικού μετρητή

Ο σκοπός ενός ηλεκτρικού μετρητή είναι να καταγράφει την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα διαμέρισμα, σπίτι, εξοχικό, γκαράζ κ.λπ. Οι ηλεκτρικοί μετρητές είναι δύο τύπων:

Συσκευή μετρητή επαγωγής

Ο μετρητής επαγωγής αποτελείται από δύο κύριους ηλεκτρομαγνήτες, οι οποίοι βρίσκονται σε οξεία γωνία 90 μοιρών απέναντι ο ένας στον άλλο. Υπάρχει ένας δίσκος αλουμινίου στο μαγνητικό πεδίο, είναι αυτός που μας δείχνει την κατανάλωση ενέργειας.

Για να ενεργοποιήσετε το μετρητή στο κύκλωμα, είναι απαραίτητο να συνδέσετε την τρέχουσα περιέλιξη του με όλους τους ηλεκτρικούς δέκτες σε σειρά. Η περιέλιξη τάσης συνδέεται παράλληλα. Κατά τη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω των περιελίξεων ενός επαγωγικού μετρητή, υπάρχουν εναλλασσόμενες μαγνητικές ροές στους πυρήνες, διεισδύει στο δίσκο αλουμινίου και προκαλεί τα αποκαλούμενα δινορευτικά ρεύματα μέσα σε αυτό. Θα είναι ενδιαφέρον να γνωρίζουμε ποιος μετρητής είναι καλύτερο να βάλει στο σπίτι.

Τα φουσκωμένα ρεύματα αλληλεπιδρούν με τις μαγνητικές ροές και δημιουργούν προσπάθειες, με τη βοήθεια των οποίων ο δίσκος αρχίζει να περιστρέφεται. Ο δίσκος είναι απευθείας συνδεδεμένος με τον τυπικό μηχανισμό μέτρησης. Ανάλογα με τη συχνότητα περιστροφής του δίσκου και καταγράφει την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

Με τον ακόλουθο τρόπο φαίνεται το σχήμα της συσκευής ηλεκτρικού μετρητή.

Ας κάνουμε ένα μικρό αντίγραφο:

  1. Ρεύμα περιέλιξης.
  2. Τάση τάσης.
  3. Ο μηχανισμός είναι σκουλήκι.
  4. Ο μηχανισμός είναι μετρήσιμος.
  5. Δίσκος αλουμινίου.
  6. Μαγνήτης που επιβραδύνει το δίσκο.

Έχουμε ήδη αναθεωρήσει το παραπάνω σχήμα, εξετάζουμε τώρα πώς μοιάζει ένας ηλεκτρικός μετρητής σε ένα τμήμα (live).

Εάν η καταναλισκόμενη ηλεκτρική ενέργεια είναι μεγάλη, τότε χρησιμοποιούνται τριφασικοί επαγωγικοί μετρητές, η αρχή της λειτουργίας τους είναι παρόμοια με τις μονοφασικές.
Παρακολουθήστε το βίντεο πώς λειτουργεί ο ηλεκτρικός μετρητής.

Ηλεκτρονική συσκευή μέτρησης ηλεκτρικής ενέργειας

Τώρα τα ψηφιακά μέτρα χρησιμοποιούνται ευρέως, οι άνθρωποι άρχισαν να εγκαταλείπουν τη συνηθισμένη, διότι μόνο αυτά μπορούν να καυχηθούν με τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

  1. Δεν υπάρχουν μέρη που περιστρέφονται.
  2. Μπορείτε να κάνετε μετρήσεις ηλεκτρικής ενέργειας σε διαφορετικές τιμές.
  3. Μικρό μέγεθος
  4. Υψηλή ακρίβεια.
  5. Μπορείτε να κρατήσετε απομακρυσμένη μέτρηση ηλεκτρικής ενέργειας.
  6. Καθημερινές μέγιστες αλλαγές φορτίου.

Το σχήμα του ηλεκτρονικού μετρητή έχει ως εξής:

Κατά κανόνα, αυτοί οι μετρητές λειτουργούν πάντα μόνο με ένα ρυθμό. Ωστόσο, υπάρχουν εκείνοι που βασίζονται σε πολλά τιμολόγια, σε ένα άρθρο που έχουμε ήδη εξετάσει: αξίζει να εγκαταστήσουμε μετρητές διπλού τιμολογίου. Με αυτά ένα σημείο αμφισβήτησης, υπάρχουν μάζες χαρακτηριστικών που θα πρέπει να ληφθούν υπόψη.

Εδώ είμαστε μαζί σας και επανεξετάσαμε τη συσκευή και την αρχή λειτουργίας του ηλεκτρικού μετρητή, όπως βλέπετε, όλα είναι αρκετά απλά. Δεν μιλάμε για ηλεκτρικά, γιατί δεν χρειάζεται να τα επισκευάσουμε ή απλά να τα καταφέρουμε. Αυτό πρέπει να γίνεται μόνο από επαγγελματίες.

Η αρχή της λειτουργίας του μετρητή

Συσκευή μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας. Ηλεκτρικά και σχηματικά κυκλώματα, η αρχή λειτουργίας μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας. Πώς είναι επαγωγή, παλιά, οικιακά, σοβιετικά, διαμερίσματα, μηχανικά, μετρητές οικιακής ηλεκτρικής ενέργειας και ηλεκτρονικά, νέα, σύγχρονα, βιομηχανικά, ψηφιακά ηλεκτρονικά. ηλεκτρικοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας Πώς γίνεται η αποστολή μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου τους μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας και τον τρόπο διαμόρφωσης τριφασικών, μονοφασικών, πολυφασικών, εισαγόμενων και οικιακών ηλεκτρικών μετρητών. Προγραμματισμός μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας.

Διαφήμιση:
Μετρητές με απομακρυσμένο τερματισμό
(σφραγίδες, ολογράμματα, διαβατήριο, άψογη ποιότητα) -napulte.com

Συσκευές εξοικονόμησης ηλεκτρικής ενέργειας -k-r-m.ru

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας:

Επαγωγή ή μηχανική. Είναι το πιο απλό και φθηνότερο, αλλά έχουν πολλά μειονεκτήματα, αυτό είναι ένα μεγάλο σφάλμα, η αδυναμία χρέωσης των μετρήσεων, η αδυναμία να διαβάσει κανείς τις μετρήσεις από απόσταση.

Υβριδικοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας. Χρησιμοποιούν ψηφιακή διεπαφή, επαγωγική ή ηλεκτρική μονάδα μέτρησης και μηχανική συσκευή μέτρησης.

Οι ηλεκτρονικοί (ψηφιακοί) μετρητές είναι ακριβότεροι, αλλά έχουν αρκετά πλεονεκτήματα. Έχουν υψηλή ακρίβεια μέτρησης, βολική διασύνδεση οθόνης (οθόνη LCD) και βολικό σύνολο λειτουργιών, η διάρκεια ζωής των μετρητών είναι 30 χρόνια. Σε ηλεκτρονικούς μετρητές, υπάρχει η δυνατότητα καθορισμού διαφορετικών τιμολογίων και η δυνατότητα ένταξής τους σε ένα κοινό σύστημα (δίκτυο ΑΜΡ) με δυνατότητα απομακρυσμένης ανάγνωσης. Κατά κανόνα, αυτοί οι μετρητές έχουν αυτόματη διόρθωση για τη θερμοκρασία.

Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας του επαγωγικού μονοφασικού παλιού στο ηλεκτρικό μετρητή.

Στο διάκενο μεταξύ των περιελίξεων της τάσης 7 του μαγνητικού πυρήνα 8 της τρέχουσας περιέλιξης 13 και του μαγνητικού πυρήνα 10 υπάρχει ένας κινητός δίσκος αλουμινίου 17 στον άξονα. στο ελατήριο ωθήσεως ελατηρίου και στο στήριγμα. Μέσω του σκουλήκι. ενισχυμένες στον άξονα και γρανάζια, η περιστροφή του δίσκου μεταδίδεται στον μηχανισμό καταμέτρησης.
Για την τοποθέτηση του μηχανισμού μέτρησης στο σώμα υπάρχει μια τρύπα. Η τρέχουσα περιέλιξη 13, συνδεδεμένη σε σειρά με το υπό μελέτη κύκλωμα, αποτελείται από ένα μικρό αριθμό στροφών που τυλίγονται με ένα παχύ σύρμα.
Το τύλιγμα τάσης 7, που συνδέεται παράλληλα στο κύκλωμα, αποτελείται από μεγαλύτερο αριθμό στροφών, τυλιγμένο με ένα λεπτό σύρμα.
Όταν εφαρμόζεται μία εναλλασσόμενη τάση σε αυτή την περιέλιξη και ένα ρεύμα ρέει διαμέσου της τρέχουσας περιέλιξης, εμφανίζονται εναλλασσόμενες μαγνητικές ροές στους μαγνητικούς πυρήνες 8 και 10, που κλείνουν διαμέσου του δίσκου. Οι μεταβλητές μαγνητικές ροές, διαπερνούν το δίσκο, προκαλούν φουσκωτά ρεύματα σε αυτό.
Αυτά τα ρεύματα, αλληλεπιδρούν με τις αντίστοιχες ροές, δημιουργούν ροπή, ενεργώντας στον κινούμενο δίσκο.
Με τη βοήθεια ενός μόνιμου μαγνήτη 4 δημιουργείται μια ροπή πέδησης (μετρητής).
Η σταθερή ταχύτητα του δίσκου εμφανίζεται όταν οι ροπές ροπής και η πέδηση είναι ίσες.
Ο αριθμός των στροφών του δίσκου θα είναι ανάλογος με την κατανάλωση ενέργειας ή η σταθερή ομοιόμορφη ταχύτητα περιστροφής θα είναι ανάλογη με την ισχύ.
Η τριβή στο μηχανισμό ενός μετρητή επαγωγής οδηγεί σε σφάλματα στις μετρήσεις. Η επίδραση των δυνάμεων τριβής είναι ιδιαίτερα μεγάλη στα χαμηλά ρεύματα των φορτίων του μετρητή (το σφάλμα φθάνει το 12-15%).
Για να μειώσετε την επίδραση των δυνάμεων τριβής, χρησιμοποιήστε μια ειδική συσκευή, έναν αντισταθμιστή τριβής. Στο σχήμα είναι μια πλάκα, η κίνηση της οποίας ρυθμίζει το μέγεθος της ροπής αντιστάθμισης. Αυτή η στιγμή είναι ανάλογη προς την τάση. Όταν αυξάνεται η τάση, αυτή η στιγμή μπορεί να είναι μεγαλύτερη από τη ροπή τριβής και εμφανίζεται μια αυτοπροωθούμενη πλάτη, για να εξαλείψει την παροχή μιας συσκευής με τη μορφή χαλύβδινου αγκίστρου και πλάκας (σκυλάκι).
Μια σημαντική παράμετρος των ηλεκτρικών μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας εναλλασσόμενου ρεύματος είναι η ευαισθησία. Το κατώφλι, το οποίο νοείται ως η ελάχιστη ισχύς, ως ποσοστό του ονομαστικού, στο οποίο ο δίσκος αρχίζει να περιστρέφεται συνεχώς. Σύμφωνα με την GOST, αυτή η τιμή για μετρητές όλων των κατηγοριών ακριβείας πρέπει να είναι τουλάχιστον 0,5 - 1,5%. Οι μονοφασικοί επαγωγικοί μετρητές χρησιμοποιούνται κυρίως σε καλωδιώσεις διαμερισμάτων.

Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας του τριφασικού μετρητή επαγωγής.

Ο επαγωγικός τριφασικός ηλεκτρικός μετρητής λειτουργεί με την ίδια αρχή με τον μονοφασικό.
Σε ένα σύστημα επαγωγής, το κινητό μέρος (δίσκος) περιστρέφεται κατά την κατανάλωση ενέργειας. Ο δίσκος περιστρέφεται λόγω των φουσκωμένων ρευμάτων που προκαλούνται από το μαγνητικό πεδίο των αντισταθμιστικών πηνίων, το μαγνητικό πεδίο των δινορευτικών ρευμάτων αλληλεπιδρά με τα μαγνητικά πεδία των αντίθετων σπειρών.
Ένα από τα τρία στοιχεία του μετρητή περιέχει δύο ηλεκτρομαγνήτες. ένα τύλιγμα συνδέεται στο δίκτυο σε σειρά (τρέχουσα περιέλιξη), ενώ το άλλο είναι παράλληλα (τάση τύλιξης). Μεταξύ αυτών των ηλεκτρομαγνητών υπάρχει ένας περιστρεφόμενος δίσκος αλουμινίου, ο άξονάς του ο οποίος συνδέεται με τον μηχανισμό μετρήσεως του μετρητή, καθώς και με τον δεύτερο δίσκο, επί του οποίου είναι εγκατεστημένα άλλα δύο (σε δύο φάσεις) στοιχεία. Ο τρίτος δίσκος λείπει, για λόγους οικονομίας. Τα ρεύματα που ρέουν μέσα από τις περιελίξεις των ηλεκτρομαγνητών δημιουργούν μαγνητικές ροές. Κάτω από τη δράση της οποίας εμφανίζεται ροπή στρέψης. Όσο περισσότερο καταναλώνεται ηλεκτρικό ρεύμα, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα στο ελεγχόμενο κύκλωμα και στην τρέχουσα περιέλιξη του μετρητή και τόσο μεγαλύτερη είναι η ροπή και η ταχύτητα περιστροφής του δίσκου. Οι τριφασικοί μετρητές ηλεκτρικού ρεύματος για τα 380 V χρησιμοποιούνται κυρίως για μετρήσεις ηλεκτρικής ενέργειας σε υποσταθμούς, επιχειρήσεις κ.λπ.

Διάταξη και αρχή λειτουργίας ενός υβριδικού ηλεκτρομηχανικού μετρητή.

Οι υβριδικοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να χωριστούν σε διάφορους κόμβους: το κύκλωμα του μετρητή, την τροφοδοσία, τα κυκλώματα διόρθωσης κλπ. Η μονάδα τροφοδοσίας μετατρέπει την εναλλασσόμενη τάση εισόδου σε χαμηλό DC και παρέχει ισχύ στα ηλεκτρονικά κυκλώματα του μετρητή. Το κύκλωμα μετρητή μετρά το ρεύμα που καταναλώνεται από το φορτίο, χρησιμοποιώντας έναν μετασχηματιστή ρεύματος (αισθητήρα), μέσω του οποίου ρέει το μετρημένο ρεύμα. Άλλες μονάδες του μετρητή ηλεκτρικού ρεύματος εκτελούν διάφορες λειτουργίες: έξοδος μετρήσεων και έλεγχο μέσω Ethernet, WiMax, Wi-Fi, δίκτυα ZeegBee, έλεγχος οθόνης, θερμική αντιστάθμιση μετρητή, διόρθωση ακριβείας κ.ο.κ.
Ο μετρητής αποτελείται από ένα τσιπ επεξεργασίας, τρεις μετασχηματιστές ρεύματος, ένα κύκλωμα τροφοδοσίας ισχύος, μία ηλεκτρομηχανική συσκευή μέτρησης και πρόσθετα κυκλώματα.
Μια απλή ηλεκτρομηχανική συσκευή ανάγνωσης, στην οποία χρησιμοποιείται ένας κινητήρας με βήμα δύο φάσεων, χρησιμοποιείται ως καταχωρητής ηλεκτρικής ισχύος. Η τροφοδοσία του μετρητή παρέχεται από πηγή που είναι χτισμένη σε μετασχηματιστή ρεύματος και ανορθωτή πλήρους κύματος.

Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας του ηλεκτρονικού (ψηφιακού) μετρητή.

Μέχρι πρόσφατα, το θέμα της μέτρησης της ηλεκτρικής ενέργειας περιοριζόταν στη χρήση ηλεκτρομηχανικών μετρητών, η αρχή της λειτουργίας βασίζεται στην καταμέτρηση των στροφών ενός μεταλλικού δίσκου που περιστρέφεται σε ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, το οποίο δημιουργείται από δύο ηλεκτρομαγνήτες. Η μαγνητική ροή θα πρέπει να είναι ανάλογη προς το ρεύμα που ρέει μέσω του φορτίου και το δεύτερο προς την τάση. Η ταχύτητα περιστροφής του δίσκου είναι ανάλογη με την ισχύ και τον αριθμό των στροφών - την κατανάλωση ενέργειας.

Η ανάπτυξη της μικροηλεκτρονικής σηματοδότησε μια επανάσταση στον τομέα της δημιουργίας βιομηχανικών και καταναλωτικών λογιστικών συστημάτων, η οποία, πρώτον, συνδέεται με τη χρήση συστημάτων ελέγχου βασισμένων σε μικροελεγκτές.

Στα ψηφιακά λογιστικά συστήματα σχεδόν κάθε τάξη ακρίβειας επιτυγχάνεται κατά την επιλογή της κατάλληλης βάσης στοιχείων και των αλγορίθμων επεξεργασίας πληροφοριών. Η απουσία μηχανικών εξαρτημάτων αυξάνει σημαντικά την αξιοπιστία.

Οι πληροφορίες επεξεργασίας σε ψηφιακή μορφή σας επιτρέπουν να υπολογίζετε ταυτόχρονα τόσο τα ενεργά όσο και τα αντιδραστικά συστατικά της ισχύος, αυτό είναι σημαντικό, για παράδειγμα, όταν λαμβάνεται υπόψη η ενέργεια σε δίκτυα τριφασικών.

Γίνεται δυνατή η δημιουργία μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας πολλαπλών τιμολογίων. Όταν λειτουργεί ένα τέτοιο λογιστικό σύστημα, η αξία της συσσωρευμένης ενέργειας καταγράφεται στο τρέχον τιμοκατάλογο. Η επιλογή των τιμολογίων είναι αυτόματη. Για παράδειγμα, το "προτιμησιακό" τιμολόγιο μπορεί να οριστεί ταυτόχρονα, το "ανώτατο" τιμολόγιο είναι το "ποινικό" τιμολόγιο, στη δεύτερη, και το υπόλοιπο της χρονικής περιόδου θα ισχύει η "βασική" τιμολόγηση.

Στην απλούστερη περίπτωση ενός ψηφιακού λογιστικού συστήματος, όταν απαιτείται μόνο μέτρηση των παλμών, η απεικόνιση πληροφοριών και η προστασία κατά τη διάρκεια αστοχιών έκτακτης ανάγκης (όπως στην πραγματικότητα ένα ψηφιακό ανάλογο των μηχανικών μετρητών), το σύστημα μπορεί να κατασκευαστεί με βάση έναν απλό μικροελεγκτή.

Το μπλοκ διάγραμμα ενός τέτοιου μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας φαίνεται στο σχήμα. Τα σήματα λαμβάνονται μέσω των κατάλληλων αισθητήρων μετασχηματιστή στις εισόδους του μετατροπέα IC. Από την έξοδο του λαμβάνεται το σήμα συχνότητας, το οποίο τροφοδοτείται στην είσοδο του μικροελεγκτή. Ο μικροελεγκτής προσθέτει τον αριθμό εισερχόμενων παλμών, μετατρέποντάς τον για να πάρει την ποσότητα ενέργειας σε Wh. Καθώς κάθε μονάδα συσσωρεύεται, η τιμή της συσσωρευμένης ενέργειας εμφανίζεται στην οθόνη και καταγράφεται στη μνήμη FLASH. Σε περίπτωση αποτυχίας, η εξαφάνιση της τάσης δικτύου, οι πληροφορίες για την αποθηκευμένη ενέργεια αποθηκεύονται στη μνήμη. Αφού αποκατασταθεί η τάση, οι πληροφορίες αυτές διαβάζονται από τον μικροελεγκτή και εμφανίζονται στην ένδειξη, ο λογαριασμός συνεχίζει από αυτήν την τιμή. Αυτός ο αλγόριθμος απαιτούσε λιγότερη από 1 KB μνήμης μικροελεγκτή. Η οθόνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί το απλούστερο 6-. LCD με 7 τμήματα 8-bit, ελεγχόμενη από τον ελεγκτή.

Στην περίπτωση ενός μετρητή ηλεκτρικού ρεύματος πολλαπλών τιμών, η συσκευή πρέπει να παρέχει ανταλλαγή πληροφοριών με τον έξω κόσμο μέσω μιας σειριακής διασύνδεσης. Η διασύνδεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον καθορισμό τιμολογίων, την ενεργοποίηση και ρύθμιση του χρονοδιακόπτη, τη λήψη πληροφοριών σχετικά με τις συσσωρευμένες τιμές ηλεκτρικής ενέργειας κ.ο.κ. Το σχηματικό διάγραμμα μιας τέτοιας συσκευής που εφαρμόζεται σε έναν μικροελεγκτή της Motorola φαίνεται στο σχήμα.

Εξετάστε τον αλγόριθμο του ηλεκτρικού μετρητή. Η μνήμη της μη πτητικής μνήμης RAM διαιρείται σε 13 τράπεζες, κάθε μία από τις οποίες καταγράφει πληροφορίες σχετικά με τη συσσωρευμένη ηλεκτρική ενέργεια σε τέσσερις τιμοκαταλόγους: γενικές, προτιμησιακές, αιχμές, πρόστιμα. Στην πρώτη τράπεζα, τα αρχεία γίνονται από τη στιγμή έναρξης λειτουργίας του μετρητή · οι επόμενες 12 τράπεζες αντιστοιχούν σε αποταμιεύσεις για τους προηγούμενους 11 και για τους τρέχοντες μήνες. Η λογιστική για τον τρέχοντα μήνα καταγράφεται στην κατάλληλη τράπεζα, οπότε είναι δυνατό να διαπιστωθεί πόση ενέργεια έχει συσσωρευτεί σε οποιονδήποτε από τους τελευταίους 11 μήνες. Πριν αρχίσει να λειτουργεί ο μετρητής στο εργοστάσιο, το περιεχόμενο των τράπεζων μνήμης είναι μηδενισμένο και η συσσώρευση αρχίζει από το μηδέν.

Η αλλαγή των τιμολογίων πραγματοποιείται με προσωρινές συνθήκες: για κάθε ημέρα της εβδομάδας, το χρονοδιάγραμμά της, δηλαδή οι χρόνοι έναρξης των κύριων και των προτιμησιακών τιμολογίων - για το ανώτατο τιμολόγιο. 16 αυθαίρετες ημέρες ανά έτος μπορούν να οριστούν ως αργίες, αυτές τις μέρες το χρονοδιάγραμμα λειτουργεί όπως και την Κυριακή.

Ο ηλεκτρικός μετρητής μπορεί να ρυθμιστεί για να περιορίσει την ποσότητα ενέργειας που καταναλώνεται ανά μήνα και την ισχύ. Σε αυτούς τους τρόπους, ο μετρητής καταγράφει την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται πάνω από το όριο. Όταν πραγματοποιείται η υπέρβαση του καθορισμένου ορίου ηλεκτρικής ενέργειας ή η μετάβαση στη συσσώρευση του ποινικού συντελεστή ή αποσυνδέεται ο χρήστης από το δίκτυο. Το ποσοστό ποινής μπορεί να καθοριστεί με τη βία (στη διεπαφή επικοινωνίας) στην περίπτωση, για παράδειγμα, χρέους.

Όταν ο μετρητής είναι ενεργοποιημένος στο δίκτυο (για παράδειγμα, μετά την επόμενη διακοπή ρεύματος στο δίκτυο), η ώρα και η ημερομηνία της στιγμής καταγράφονται για παρακολούθηση. Είναι επίσης δυνατό να καταγράψετε την ημερομηνία μη εξουσιοδοτημένης αφαίρεσης του καλύμματος του μετρητή.

Ένας αναγνώστης μπορεί να συνδεθεί με έναν μετρητή μέσω ενός ειδικού συνδετήρα για να διαβάσει πληροφορίες από μια μεμονωμένη ηλεκτρονική κάρτα σχετικά με την ποσότητα ενέργειας που πληρώνει ο καταναλωτής. Όταν το όριο έχει εξαντληθεί, ο μετρητής μπορεί να αποσυνδέσει τον καταναλωτή από το δίκτυο.

Η συσκευή, οι έννοιες, η αρχή λειτουργίας των μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας και των συστημάτων ασκού. Πως συνθέτουν και πώς λειτουργούν οι παλιές, εγχώριες, σοβιετικές, πολυκατοικίες, μηχανικές, οικιακές, ηλεκτρονικές, νέες, σύγχρονες, βιομηχανικές, ψηφιακές, τριφασικές, μονοφασικές, πολυδιάστατες, εισαγόμενες, νέας και εγχώριας ηλεκτρικής ενέργειας; ηλεκτρικό ρεύμα, ηλεκτρικό ρεύμα). (Mercury 200,230, СЭТ-4ΤΜ, SL 7000, ESR, NIK, CO-2).

Η αρχή της λειτουργίας του μετρητή

  1. Τι είδους μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας είναι
  2. Η αρχή της λειτουργίας του μετρητή επαγωγής
  3. Η αρχή λειτουργίας του ηλεκτρονικού μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας

Ένας ηλεκτρικός μετρητής συνδέεται σε κάθε ηλεκτρικό δίκτυο ενός διαμερίσματος ή ενός ιδιωτικού σπιτιού, λαμβάνοντας υπόψη την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Ένα ξεχωριστό χαρακτηριστικό αυτής της συσκευής είναι η σειριακή σύνδεση. Αυτό σας επιτρέπει να καθορίσετε πλήρως το ποσό του ρεύματος που διέρχεται από τις περιελίξεις του. Η αρχή λειτουργίας του μετρητή εξαρτάται από τον τύπο μιας συγκεκριμένης συσκευής.

Τι είδους μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας είναι

Στην καθημερινή ζωή χρησιμοποιούνται τρεις τύποι μετρητών:

  1. Μηχανική ή επαγωγή, παρά την απλότητα και τη φθηνότητα, χαρακτηρίζονται από μεγάλα λάθη, την αδυναμία τιμολόγησης και άλλα μειονεκτήματα.
  2. Οι ηλεκτρονικοί μετρητές έχουν σαφή πλεονεκτήματα με τη μορφή υψηλής ακρίβειας, φιλική προς το χρήστη διεπαφή και πολλές άλλες χρήσιμες λειτουργίες.
  3. Ο τρίτος τύπος συσκευών μέτρησης αφορά σε υβριδικές συσκευές, στις οποίες υπάρχει ένα μηχανικό και ηλεκτρονικό μέρος. Χρησιμοποιούνται αρκετά σπάνια, οπότε οι δύο πρώτοι τύποι μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να εξεταστούν με περισσότερες λεπτομέρειες.

Η αρχή της λειτουργίας του μετρητή επαγωγής

Πιο πρόσφατα, οι μετρητές επαγωγής αποτελούν αναπόσπαστο μέρος των ηλεκτρικών δικτύων των διαμερισμάτων. Η συσκευή καταμέτρησης σε αυτές τις συσκευές αντιπροσωπεύεται από περιστρεφόμενο δίσκο αλουμινίου και ψηφιακά τύμπανα, που εμφανίζει τους δείκτες κατανάλωσης ενέργειας σε πραγματικό χρόνο.

Η αρχή της λειτουργίας τέτοιων συσκευών είναι αρκετά απλή. Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που συμβαίνει στα πηνία του μετρητή, αλληλεπιδρά με το δίσκο που εκτελεί τη λειτουργία ενός κινητού αγώγιμου στοιχείου. Σε ένα μονοφασικό μετρητή επαγωγής, ένα από τα πηνία συνδέεται παράλληλα με την περιέλιξη τάσης, η οποία χρησιμεύει ως δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος. Το άλλο πηνίο συνδέεται εν σειρά μεταξύ της τρέχουσας περιέλιξης ή του φορτίου και της γεννήτριας ηλεκτρικής ενέργειας.

Η δράση των ρευμάτων που ρέουν μέσω των περιελίξεων οδηγεί στη δημιουργία μεταβλητής μαγνητικής ροής, διασχίζοντας τον περιστρεφόμενο δίσκο. Η αξία τους είναι η αναλογία μεταξύ της κατανάλωσης ρεύματος και της τάσης εισόδου. Σύμφωνα με το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής στον ίδιο τον δίσκο, η εμφάνιση των φουσκωμένων ρευμάτων που συμβαίνουν στην κατεύθυνση των μαγνητικών ροών.

Τα ιπποειδή ρεύματα και οι μαγνητικές ροές αρχίζουν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους στο δίσκο. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται μια ηλεκτρομηχανική δύναμη, η οποία οδηγεί στη δημιουργία μιας περιστροφικής ροπής. Έτσι, προκύπτει μια αναλογία μεταξύ της προκύπτουσας ροπής και του προϊόντος των δύο μαγνητικών ροών που εμφανίζονται στις περιελίξεις ρεύματος και τάσης πολλαπλασιασμένες με το ημίτονο της μετατόπισης φάσης μεταξύ τους.

Η κανονική λειτουργία του μετρητή επαγωγής είναι δυνατή μόνο υπό συνθήκες μετατόπισης φάσης 90 μοίρες. Μια τέτοια μετατόπιση μπορεί να επιτευχθεί με την αποσύνθεση της μαγνητικής ροής της περιέλιξης τάσης σε δύο μέρη. Αποδεικνύεται ότι ο δίσκος της συσκευής περιστρέφεται με μια συχνότητα που είναι ανάλογη με την ενεργά καταναλισκόμενη ισχύ. Επομένως, η άμεση κατανάλωση ισχύος θα είναι ανάλογη με τον αριθμό των στροφών του δίσκου. Τα ληφθέντα δεδομένα κατανάλωσης μεταδίδονται σε μια μηχανική συσκευή μέτρησης, ο άξονας της οποίας συνδέεται με τον άξονα του κινητού δίσκου μέσω ενός γραναζιού. Αυτός ο σχεδιασμός παρέχει ταυτόχρονη περιστροφή και των δύο στοιχείων.

Η αρχή λειτουργίας του ηλεκτρονικού μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας

Μέχρι πρόσφατα, όλες οι μετρήσεις της καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας πραγματοποιήθηκαν με επαγωγικούς μετρητές. Σταδιακά, με την ανάπτυξη της μικροηλεκτρονικής, σημειώθηκε σημαντική μεταστροφή στη βελτίωση της μέτρησης και του ελέγχου της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Τα σύγχρονα ψηφιακά ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας τους τελευταίους μικροελεγκτές. Αυτό επέτρεψε τον πολλαπλασιασμό της ακρίβειας των μετρήσεων, και η απουσία μηχανικής αύξησε σημαντικά την αξιοπιστία του μετρητή.

Για τους ηλεκτρονικούς μετρητές ισχύος, έχουν αναπτυχθεί μια ειδική στοιχειακή βάση και μέθοδοι επεξεργασίας εισερχόμενων πληροφοριών. Μετά την επεξεργασία των ψηφιακών δεδομένων, κατέστη δυνατή η ταυτόχρονη υπολογιστική όχι μόνο της ενεργής αλλά και της αντιδραστικής ισχύος. Αυτός ο παράγοντας καθίσταται σημαντικός για την οργάνωση της λογιστικής σε δίκτυα τριών φάσεων. Ως αποτέλεσμα, δημιουργήθηκαν μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας πολλαπλών τιμολογίων, λαμβάνοντας υπόψη τη συσσωρευμένη ενέργεια σε μια συγκεκριμένη ώρα της ημέρας. Αυτές οι συσκευές είναι σε θέση να καθορίζουν αυτόματα ένα συγκεκριμένο τιμολόγιο.

Το απλούστερο ψηφιακό σύστημα που βασίζεται σε συμβατικό μικροελεγκτή χρησιμοποιείται όταν απαιτείται η μέτρηση των παλμών, η απεικόνιση πληροφοριών και η παροχή προστασίας σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Τέτοιες συσκευές είναι ψηφιακά αναλογικά των μηχανικών μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας. Σε αυτό το σύστημα, το σήμα λαμβάνεται μέσω ορισμένων αισθητήρων μετασχηματιστών. Στη συνέχεια, πηγαίνει στην είσοδο του τσιπ μετατροπέα.

Η αφαίρεση του σήματος συχνότητας στην είσοδο του μικροελεγκτή πραγματοποιείται στην έξοδο του τσιπ. Ο μικροελεγκτής μετράει όλους τους εισερχόμενους παλμούς και τις μετατρέπει στη λαμβανόμενη ποσότητα ενέργειας (Wh). Όταν οι εισερχόμενες μονάδες συσσωρεύονται, η συνολική τους τιμή εμφανίζεται στην οθόνη και καταγράφεται στην εσωτερική μνήμη flash σε περίπτωση διακοπής ρεύματος και άλλων βλαβών. Αυτό σας επιτρέπει να διατηρείτε ένα συνεχές αρχείο κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας.

Υπάρχει ένας πολυ-δασμολογικός ηλεκτρονικός μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιώντας τον δικό του αλγόριθμο. Η σειριακή διεπαφή επιτρέπει την ανταλλαγή πληροφοριών με τον έξω κόσμο. Με τη βοήθειά του, ρυθμίζονται τα τιμολόγια, ρυθμίζεται και ενεργοποιείται ο χρονοδιακόπτης, λαμβάνουν πληροφορίες για συσσωρευμένη ηλεκτρική ενέργεια κλπ. Η μη πτητική μνήμη RAM χωρίζεται σε 13 τράπεζες δεδομένων που αποθηκεύουν πληροφορίες σχετικά με την ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύεται με διαφορετικούς ρυθμούς. Η πρώτη τράπεζα λαμβάνει υπόψη όλη την ενέργεια που συσσωρεύεται από την αρχή του μετρητή. Στις επόμενες 12 τράπεζες, οι αποταμιεύσεις καταγράφονται για τους προηγούμενους 11 μήνες και για την τρέχουσα περίοδο.

Έτσι, η αρχή της λειτουργίας ενός ηλεκτρικού μετρητή σε ηλεκτρονική μορφή επιτρέπει την αλλαγή των τιμολογίων σύμφωνα με ένα προκαθορισμένο χρονοδιάγραμμα. Μέσα από έναν ειδικό σύνδεσμο, μπορείτε να συνδεθείτε στη συσκευή και να μάθετε την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που καταβάλλει ο καταναλωτής.

Μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας

Οι μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιούνται για την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Οι όγκοι ηλεκτρικής ενέργειας μετριούνται σε κιλοβατώρες, (kW * h), οι οποίοι υπολογίζονται από τη συσκευή μέτρησης στη διαδικασία κατανάλωσης ενέργειας.

Ένας ηλεκτρικός μετρητής μετρητών είναι διαθέσιμος σε κάθε σπίτι, αλλά οι περισσότεροι άνθρωποι δεν ξέρουν πώς λειτουργεί και πώς λειτουργεί. Το ακόλουθο άρθρο εξηγεί την αρχή λειτουργίας του ηλεκτρικού μετρητή.

Είναι γνωστό από τους νόμους μιας πορείας φυσικής του σχολείου ότι η ηλεκτρική ισχύς (P) είναι άμεσα ανάλογη προς την τάση (U) και την ισχύ του ρεύματος (I) σε ένα κύκλωμα: P = U * I.

Αυτή η αρχή χρησιμοποιείται σε wattmeters, όπου η ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση δύο πηνίων (τάση και ρεύμα) δημιουργεί μια στιγμή δύναμης που εκτρέπει το βέλος του οργάνου ανάλογα με την τρέχουσα ηλεκτρική ισχύ. Εάν η ισχύς παραμείνει αμετάβλητη για μια ορισμένη χρονική περίοδο, τότε πολλαπλασιάζοντας τις μετρήσεις του βαρτομέτρου μέχρι την ώρα (ώρες), μπορείτε να πάρετε την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται (kWh).

Wattmeter - συσκευή μέτρησης ισχύος

Η αρχή λειτουργίας ενός επαγωγικού ηλεκτρικού μετρητή

Φυσικά, με συνεχώς μεταβαλλόμενα φορτία, θα ήταν εξαιρετικά ανέφικτο να παρακολουθείτε το μετρητή wattmeter με ένα χρονόμετρο. Ως εκ τούτου, εφευρέθηκαν μια συσκευή (ηλεκτρικό μετρητή), όπου η ροπή δύναμης που προκύπτει από την ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση των πηνίων τάσης και ρεύματος χρησιμοποιείται για να περιστρέφεται η κίνηση του μηχανισμού μέτρησης. Θεωρητικά, μπορούμε να υποθέσουμε ότι η τάση στο δίκτυο δεν αλλάζει, πράγμα που σημαίνει ότι η μεταβολή της ισχύος της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης των σπειρών είναι άμεσα ανάλογη προς το ρεύμα του συνδεδεμένου φορτίου.

Επαγωγικός μετρητής - εσωτερική όψη

Ως κίνηση του μηχανισμού καταμέτρησης των μετρητών χρησιμοποιείται ένας δίσκος αλουμινίου, όπου τα δινορευτικά ρεύματα προκαλούνται από πηνία τάσης και ρεύματος, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του οποίου αλληλεπιδρά με τα μαγνητικά πεδία αυτών των σπειρών δημιουργώντας μια στιγμή δύναμης.

Ως εκ τούτου, οι ηλεκτρομαγνητικοί μηχανικοί μετρητές καλούνται επίσης επαγωγή. Σε ένα επαγωγικό ηλεκτρικό μετρητή, οι μαγνητικοί πυρήνες των πηνίων ρεύματος και τάσης τοποθετούνται υπό γωνία 90º και σχηματίζουν ένα κενό στο οποίο τοποθετείται ο δίσκος αλουμινίου, το οποίο του επιτρέπει να δημιουργήσει μια δύναμη ροπής για την περιστροφή του.

Μετρητής επαγωγής συσκευής

Είναι γνωστό από τη φυσική του σχολείου ότι μια δύναμη που ενεργεί συνεχώς πάνω σε ένα σώμα χωρίς παρεμβολή προκαλεί την επιτάχυνση του στο άπειρο. Έτσι, στον ιδανικό μηχανισμό μετρητή (χωρίς τριβή), η συνεχής ισχύς θα ξετύλιζε το δίσκο σε άπειρες στροφές. Συνεπώς, υπάρχει ένας μόνιμος μαγνήτης στη συσκευή ηλεκτρικού μετρητή για το φρενάρισμα του δίσκου αλουμινίου της κίνησης της συσκευής μέτρησης.

Δεδομένου ότι το αλουμίνιο είναι μη μαγνητικό μέταλλο, η δύναμη πέδησης εξαρτάται μόνο από την ταχύτητα περιστροφής του δίσκου. Η σωστή ρύθμιση της ισορροπίας μεταξύ της επιταχυνόμενης δύναμης και της ροπής πέδησης σας επιτρέπει να ρυθμίσετε την εξάρτηση της περιστροφής της μονάδας μέτρησης μόνο στην κατανάλωση ενέργειας και να εξαλείψετε την αυτοπροωθούμενη κίνηση και περιστροφή προς την αντίθετη κατεύθυνση. Σύμφωνα με αυτή την αρχή, οι επαγωγικοί μονοφασικοί και τριφασικοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας, οι οποίοι έχουν δύο δίσκους αλουμινίου στον ίδιο άξονα.

Μετρητής ηλεκτρικής τροφοδοσίας τριών φάσεων

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μετρητών επαγωγής

Η προαναφερθείσα συσκευή του μηχανισμού μέτρησης χρησιμοποιείται σε διάφορα μοντέλα μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας για πολλές δεκαετίες λόγω της απλότητας και της αξιοπιστίας του σχεδιασμού. Ένα πηνίο τάσης που έχει πολλές σπείρες και τυλίγεται με ένα λεπτό σύρμα διαμέτρου 0,06-0,12 mm είναι πιο ανθεκτικό στις παρατεταμένες υπερτάσεις - πολύ συχνά οι μονοφασικοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας ήταν υπό τάση σχεδόν 380V λόγω μηδενικού σπασίματος, αλλά στη συνέχεια συνέχισαν να λειτουργούν σωστά.

Το πηνίο ρεύματος έχει αρκετές στροφές με επαρκή διατομή ώστε να αντέχει το ρεύμα βραχυκυκλώματος. Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν άλλα ηλεκτρικά εξαρτήματα και ραδιοσυσκευές στους μετρητές επαγωγής, είναι πολύ ανθεκτικοί στις τάσεις τάσης και στα ηλεκτρομαγνητικά αποτελέσματα των εκκενώσεων κεραυνού. Ένας απλός και φθηνός μηχανισμός μέτρησης που αποτελείται από ένα ατέρμονα γρανάζι στον άξονα ενός δίσκου αλουμινίου και ένα ψηφιακό τύμπανο επιτρέπει στους μετρητές επαγωγής να λειτουργούν σωστά εδώ και δεκαετίες σε δύσκολες κλιματολογικές συνθήκες.

Απλός μετρητής επαγωγής μέτρησης επαγωγής

Λόγω της ατελούς κατασκευής, της τριβής και της γήρανσης των μηχανισμών, οι μετρητές επαγωγής έχουν σημαντικά μειονεκτήματα:

  • κατηγορία χαμηλής ακρίβειας.
  • το μεγάλο σφάλμα που αυξάνεται στα μικρά ρεύματα φόρτωσης.
  • σημαντική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ·
  • έλλειψη καταγραφής της ενεργού ενέργειας σε οικιακούς μετρητές.
  • η καταγραφή της ηλεκτρικής ενέργειας συμβαίνει μόνο προς μία κατεύθυνση.
  • Δεν υπάρχει προστασία από την πειρατεία, την παρεμπόδιση της εργασίας και την κλοπή ηλεκτρισμού.

Η σφράγιση σε παρωχημένο μετρητή επαγωγής είναι η μοναδική προστασία από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση στο εσωτερικό της θήκης.

Τα περισσότερα από τα μειονεκτήματα των μετρητών επαγωγής που περιγράφονται παραπάνω βρίσκονται στα χέρια των ιδιοκτητών τους, καθώς η μέτρηση της ηλεκτρικής ενέργειας παρουσιάζεται με ένα λάθος που είναι ευεργετικό για τον παραλήπτη. Έχει εφεύρει πολλούς τρόπους για να εξαπατήσει μετρητή επαγωγής. Ως εκ τούτου, πολλοί προμηθευτές ηλεκτρικής ενέργειας προσπαθούν να αντικαταστήσουν τους ξεπερασμένους μη κερδοφόρους ηλεκτρικούς μετρητές με νέους ακριβέστερους υβριδικούς ή ηλεκτρονικούς μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας από τους καταναλωτές τους. Σε ορισμένες χώρες, γίνεται δωρεάν αντικατάσταση παρωχημένων μετρητών επαγωγικής ισχύος.

Παλαιά και μη κερδοφόρα για τους προμηθευτές ηλεκτρικής ενέργειας, οι μετρητές επαγωγής έχουν παροπλιστεί ενεργά.

Ηλεκτρονικοί και υβριδικοί μετρητές

Στους ηλεκτρονικούς μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας, η κατανάλωση ενέργειας υπολογίζεται βάσει μιας παρόμοιας αρχής πολλαπλασιασμού ρεύματος και τάσης. Όμως, σε αντίθεση με τους μετρητές επαγωγής, όπου ο πολλαπλασιασμός προέκυψε λόγω της σύνθεσης των ηλεκτρομαγνητικών ροών των πηνίων ρεύματος και τάσης, σε ηλεκτρονικούς μετρητές υπάρχει μετατροπή σε παλμούς σημάτων από αισθητήρες. Αυτοί οι παλμοί αθροίζονται σε μια ηλεκτρονική συσκευή μέτρησης ή τροφοδοτούνται σε μια ηλεκτρομηχανική κίνηση ενός ψηφιακού τυμπάνου (υβριδικός μετρητής).

Υβριδικό ηλεκτρικό μετρητή με ηλεκτρονική πλακέτα και μηχανικό ψηφιακό τύμπανο

Ο ηλεκτρονικός μετρητής ηλεκτρικού ρεύματος έχει μετασχηματιστές ρεύματος στο κύκλωμα ισχύος και τους αισθητήρες τάσης. Από αυτούς τους αισθητήρες, τα σήματα αποστέλλονται στον μετατροπέα ρεύματος και τάσης, όπου παράγονται παλμοί με συχνότητα που εξαρτάται από την ισχύ που υπολογίζεται από το μετρητή. Οι παλμοί μέτρησης αποστέλλονται σε έναν μικροελεγκτή που σχηματίζει μια ροή ψηφιακών δεδομένων που εμφανίζεται, γράφεται στη μνήμη, μεταδίδεται μέσω θυρών επικοινωνίας.

Ηλεκτρονική κάρτα μετρητών με αισθητήρες - ενσωματωμένους μετασχηματιστές ρεύματος (CT)

Ο παλμός μέτρησης μπορεί να φανεί από το αναβοσβήσιμο της λυχνίας LED στην οθόνη του μετρητή. Δίπλα στη λυχνία LED εμφανίζεται ο αριθμός παλμών ανά κιλοβάτ * ώρας για αυτόν τον μετρητή. Αν υπάρχει ονομασία 1000 imp / kWt, τότε ένα φλας LED σημαίνει μία χιλιοστό του ενός κιλοβατώρα * ώρα ηλεκτρικής ενέργειας. Ορισμένες φορές οι χρήστες βρίσκουν αναβοσβήσεις για κάποιο χρονικό διάστημα εάν έχουν αμφιβολίες σχετικά με την ακρίβεια των μετρήσεων μετρητών.

Πλεονεκτήματα ενός ηλεκτρονικού μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας

Χάρη στην ηλεκτρονική συσκευή του μετρητή, έχει πολύ περισσότερα χαρακτηριστικά και λειτουργίες που δεν μπορούν να υλοποιηθούν με τη βοήθεια ενός μηχανικού επαγωγικού μετρητή:

  • εγκατάσταση και επαναπρογραμματισμός διαφόρων ωρολογιακών ζωνών (για παράδειγμα, μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας δύο τιμολογίων) ·
  • κατηγορία υψηλής ακρίβειας.
  • οι μικρές διαστάσεις καθιστούν δυνατή την τοποθέτηση σε ράγα DIN.

Μονωτικός τριφασικός ηλεκτρονικός μετρητής ηλεκτρικού ρεύματος τοποθετημένος σε ράγα DIN

  • τη δυνατότητα πλήρους μέτρησης της καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας (ενεργό και αντιδραστικό στοιχείο) ·
  • μέτρηση και αποθήκευση δεδομένων σχετικά με την ποιότητα του ηλεκτρικού ρεύματος (τάσεις τάσης, φορτία αιχμής, αλλαγές συχνότητας) ·
  • αποθήκευση μετρητών για παρελθόντες περιόδους.
  • τη δυνατότητα απομακρυσμένης μετάδοσης μετρήσεων μετρητών, συμπεριλαμβανομένων των αυτοματοποιημένων συστημάτων μέτρησης για την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ·

    Χάρη στις ενσωματωμένες θύρες μνήμης και επικοινωνίας, οι σύγχρονοι μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να αποθηκεύουν και να μεταδίδουν από απόσταση τους δείκτες

  • σταθεροποίηση μη εξουσιοδοτημένης πρόσβασης στο σώμα, προσπάθειες επαναπρογραμματισμού ή έκθεσης σε μαγνητικά πεδία ή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
  • τη δυνατότητα λογιστικής προς την αντίθετη κατεύθυνση στην παραγωγή ενός ατόμου ή μιας εταιρείας ηλεκτρικής ενέργειας που παρέχεται στο δίκτυο ·
  • τη σταθεροποίηση και την απαγόρευση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας κατά την ανίχνευση διαφόρων συσκευών και συνδέσεων στο δίκτυο, που έχουν σχεδιαστεί για να κλέβουν ηλεκτρική ενέργεια.
  • μικρή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.
  • Ηλεκτρονικό μετρητή στον πίνακα διανομής

    Οι περισσότερες από τις παραπάνω λειτουργίες είναι άχρηστες για τον μέσο χρήστη και για τους απατεώνες είναι πολύ πιο δύσκολο να κλέψει κανείς τον ηλεκτρισμό. Όμως, για τους προμηθευτές ηλεκτρικής ενέργειας, η μέτρηση με χρήση ηλεκτρονικών μετρητών ηλεκτρικού ρεύματος σας επιτρέπει να αποφύγετε σημαντικές απώλειες και κλοπές ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και να εισάγετε διαφορική φόρτιση και χρήση απομακρυσμένης λήψης δεδομένων.

    Μειονεκτήματα ενός ηλεκτρονικού μετρητή

    Δεδομένου ότι οι ηλεκτρονικοί μετρητές έχουν λιγότερα σφάλματα, πραγματοποιούν πολύ ακριβέστερη μέτρηση της ηλεκτρικής ενέργειας από τους μετρητές επαγωγής που υπολογίζουν χιλιόβατρες * ώρες προς όφελος του καταναλωτή. Ως εκ τούτου, οι χρήστες που έχουν μεταβεί σε ηλεκτρονικούς μετρητές έχουν καταγγελίες και υποψίες για τη σκόπιμη λανθασμένη λειτουργία των μετρητών ηλεκτρικού ρεύματος τους, επειδή πληρώνουν λιγότερα.

    Από την άποψη του καταναλωτή ηλεκτρικής ενέργειας, η υψηλή ακρίβεια και τα μικρά σφάλματα αποτελούν μειονέκτημα, αν και ο ηλεκτρονικός μετρητής δείχνει την πραγματική ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας

    Η ηλεκτρονική συσκευή μέτρησης είναι πολύ πιο περίπλοκη από την επαγωγή, επομένως είναι λιγότερο αξιόπιστη. και υπάρχουν πολλά παράπονα από χρήστες που αναγκάζονται να αλλάξουν μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας με δικά τους έξοδα, οι οποίοι καίγονται για διάφορους λόγους. Ένας μεγάλος αριθμός στοιχείων ημιαγωγών σε ένα ηλεκτρονικό μετρητή την καθιστά ευάλωτη σε διάφορα είδη υπερτάσεων, επειδή η τάση τροφοδοσίας χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του κυκλώματος.

    Η εξελιγμένη ηλεκτρονική πλακέτα μετρητών είναι ευάλωτη στις υπερτάσεις

    Η σύνθετη συσκευή του ηλεκτρονικού μετρητή και ένας μεγάλος αριθμός ενίοτε περιττών λειτουργιών καθιστά ένα τέτοιο ηλεκτρικό μετρητή ακριβότερο από ένα συμβατικό επαγωγικό. Ταυτόχρονα, σε περίπτωση βλάβης, οι ηλεκτρονικοί μετρητές δεν είναι ουσιαστικά επισκευασμένοι, καθώς πρέπει να αποστέλλονται στον κατασκευαστή, όπου πρέπει να διεξάγεται η επίπονη διαδικασία ελέγχου κάθε κόμβου μετρητή για την αντιμετώπιση προβλημάτων ή αποκλίσεων. Μια αυστηρή επαλήθευση και επακόλουθη επαναπιστοποίηση είναι πολύ δαπανηρή, επομένως δεν είναι δυνατή η επισκευή ηλεκτρονικών μετρητών.

    Σχετικά άρθρα

    Δύο μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας

    Αποδεικτικά γνωστών μεθόδων κλοπής ηλεκτρικής ενέργειας

    Αυτόματη εγκατάσταση του πίνακα διανομής

    Ποιο είναι καλύτερο να επιλέξετε ένα ηλεκτρικό μετρητή για το διαμέρισμά σας ή το σπίτι σας