Cum funcționează și funcționează contorul electronic de energie electrică

  • Contoare

Scopul principal al acestui dispozitiv este acela de a măsura continuu consumul de energie al secțiunii monitorizate a unui circuit electric și de a-și afișa valoarea într-o formă prietenoasă cu omul. Elementul bază folosește componente electronice de tip solid, care funcționează pe semiconductori sau pe modele de microprocesoare.

Astfel de dispozitive sunt produse pentru a lucra cu circuite de curent:

1. valoare constantă;

2. formă armonică sinusoidală.

Aparatele de măsurare a puterii electrice de curent continuu funcționează numai la întreprinderile industriale care exploatează echipamente de mare putere cu consum mare de energie constantă (transport feroviar electrificat, mașini electrice...). În scopuri casnice, acestea nu sunt utilizate, sunt disponibile în cantități limitate. Prin urmare, în viitorul material al acestui articol nu le vom considera, deși principiul muncii lor diferă de modelele care funcționează pe curent alternativ, în principal prin proiectarea senzorilor de curent și de tensiune.

Contoarele electronice de curent alternativ sunt fabricate pentru a ține cont de energia dispozitivelor electrice:

1. cu sistem de tensiune monofazică;

2. în circuite trifazate.

Proiectarea contoarelor electronice

Întreaga bază a elementului este amplasată în interiorul carcasei, echipată cu:

bloc de conexiuni pentru conectarea cablurilor electrice;

Panou LCD cu afișaj;

organismele de control lucrează și transferă informații de pe dispozitiv;

plăci de circuite imprimate cu elemente de solidaritate;

Aspectul și setările de bază ale unuia dintre numeroasele modele de dispozitive similare fabricate de întreprinderile din Republica Belarus sunt prezentate în imagine.

Eficiența unui astfel de contor electric este confirmată de:

marcajul aplicat al verificatorului care confirmă trecerea calibrării metrologice a instrumentului pe bancul de încercare și evaluarea caracteristicilor sale în cadrul clasei de precizie declarate de producător;

a sigiliului neperturbat al companiei de control al energiei, responsabil pentru conectarea corectă a contorului la circuitul electric.

Vederea interioară a panourilor unui dispozitiv similar este prezentată în imagine.

Nu există mecanisme de mișcare și de inducție. Și prezența a trei transformatoare de curent încorporate, utilizate ca senzori cu același număr de canale clar vizibile pe placa de circuit, atestă funcționarea trifazată a acestui dispozitiv.

Procesele electrotehnice, contorizate de un contor electronic

Lucrarea algoritmilor interni ai structurilor trifazate sau monofazice are loc în conformitate cu aceleași legi, cu excepția faptului că în dispozitivul trifazic, mai complex, există o sumare geometrică a valorilor fiecăruia dintre cele trei canale componente.

Prin urmare, principiile de funcționare a contorului electronic vor fi luate în considerare în principal pe exemplul unui model monofazat. Pentru a face acest lucru, ne amintim legile de bază ale ingineriei electrice legate de putere.

Valoarea sa completă este determinată de componentele:

reactiv (suma sarcinilor inductive și capacitive).

Curentul care trece prin circuitul comun al unei rețele monofazate este același în toate domeniile, iar căderea de tensiune pe fiecare dintre elementele sale depinde de tipul de rezistență și de magnitudinea acesteia. La rezistența activă, coincide cu vectorul curentului de trecere în direcție, iar rezistența reactivă deviază de partea laterală. Și pe inductanță, aceasta este în fața unghiului curent, și pe condensator - în spatele.

Contoarele electronice sunt capabile să țină cont și să afișeze puterea totală și valoarea activă și reactivă a acesteia. Pentru a face acest lucru, se fac măsurători ale vectorilor de curent cu tensiune furnizată la intrarea sa. Din valoarea abaterii de unghi dintre aceste valori de intrare, natura sarcinii este determinată și calculată, sunt furnizate informații despre toate componentele acesteia.

În diferite modele de contoare electronice, setul de funcții nu este același și poate diferi în mod semnificativ în scopul său. Prin aceasta, ele se disting fundamental de omologii lor de inducție, care lucrează pe baza interacțiunii câmpurilor electromagnetice și a forțelor de inducție care determină rotația unui disc subțire de aluminiu. Din punct de vedere structural, ele sunt capabile să măsoare numai puterea activă sau reactivă într-un circuit monofazat sau trifazic, iar valoarea celei complete trebuie să fie calculată separat manual.

Principiul măsurării puterii prin contor electronic

Schema de funcționare a unui dispozitiv simplu de măsurare cu convertoare de ieșire este prezentată în figură.

Utilizează senzori simpli pentru a măsura puterea:

curentul se bazează pe un șunt convențional prin care trece faza circuitului;

funcționarea tensiunii în funcție de divizorul bine cunoscut.

Semnalul realizat de astfel de senzori este mic și este mărit de amplificatoare electronice de curent și de tensiune, după care are loc procesarea analogică-digitală pentru a converti mai departe semnalele și pentru a le multiplica pentru a obține o valoare proporțională cu valoarea puterii consumate.

Apoi, semnalul digitizat este filtrat și transmis către dispozitive:

Senzorii de intrare pentru cantitățile electrice utilizați în această schemă nu oferă măsurători cu o clasă de precizie ridicată a vectorilor de curent și de tensiune și, prin urmare, calculul puterii. Această funcție este mai bine implementată de transformatoarele de instrumente.

Schema contorului monofazat electronic

În acesta, măsurarea CT este inclusă în ruperea firului de fază a consumatorului, iar transformatorul de tensiune este conectat la fază și la zero.

Semnalele ambelor transformatoare nu necesită amplificare și sunt trimise prin canalele lor către unitatea ADC, care le transformă într-un cod digital pentru putere și frecvență. Alte conversii sunt efectuate de microcontroler, care controlează:

RAM - memorie cu acces aleator.

Prin intermediul memoriei RAM, semnalul de ieșire poate fi transmis în continuare pe canalul de informații, de exemplu, utilizând un port optic.

Funcționalitatea contoarelor electronice

Eroarea scăzută a măsurării puterii, estimată prin clasa de precizie de 0,5 S sau 02 S, permite utilizarea acestor dispozitive pentru măsurarea comercială a energiei electrice utilizate.

Programele destinate măsurării circuitelor trifazate pot funcționa în circuite electrice cu trei sau patru fire.

Un contor electronic poate fi conectat direct la echipamentele existente sau poate avea un design care permite utilizarea unor transformatoare de măsurare intermediare, de exemplu, de înaltă tensiune. În ultimul caz, de regulă, recalcularea automată a valorilor secundare măsurate se realizează în valorile primare ale curentului, tensiunii și puterii, inclusiv componentele active și reactive.

Contorul înregistrează direcția puterii totale cu toate componentele sale în direcția înainte și înapoi, stocând aceste informații în funcție de timp. În același timp, utilizatorul poate lua citirile de energie prin creșterea acestuia pentru o anumită perioadă de timp, de exemplu o zi, o lună sau un an care este curent sau selectat dintr-un calendar sau acumulat pentru o anumită perioadă de timp.

Fixarea valorilor puterii active și reactive pentru o anumită perioadă, de exemplu 3 sau 30 de minute, precum și o solicitare rapidă a valorilor maxime pe parcursul lunii simplifică foarte mult analiza funcționării echipamentului energetic.

În orice moment, puteți vedea indicatorii instantanee de consum activ și reactiv, curent, tensiune, frecvență în fiecare fază.

Prezența funcției de măsurare a energiei multi-tarifare prin utilizarea mai multor canale de transmitere a informațiilor extinde condițiile de aplicare comercială. În același timp, tarifele sunt create pentru o anumită perioadă, de exemplu, la fiecare jumătate de oră dintr-o zi liberă sau o zi lucrătoare în funcție de anotimpurile sau de luni ale anului.

Pentru confortul utilizatorului, pe ecran se afișează meniul de lucru, între punctele pe care puteți naviga utilizând comenzile adiacente.

Contorul electronic de energie electrică permite nu numai citirea informațiilor direct de pe ecran, ci și vizualizarea acestora prin intermediul unui computer la distanță, precum și introducerea de date suplimentare sau programarea acestuia printr-un port optic.

Securitatea informațiilor

Instalarea sigiliilor pe contor se efectuează în două etape:

1. la primul nivel, accesul la interiorul cutiei de instrumente este interzis de serviciul de control tehnic al centralei după ce contorul a fost fabricat și a trecut calibrarea de stat;

2. la al doilea nivel de etanșare, accesul la bornele și firele conectate este blocat de un reprezentant al organizației de alimentare cu energie electrică sau de supraveghetorul de putere.

Toate evenimentele de îndepărtare și instalare a capacului sunt echipate cu un sistem de alarmă a cărui declanșare este înregistrată în memoria jurnalului de evenimente cu referire la ora și data.

Sistemul de parole permite restricționarea accesului utilizatorilor la informații și poate conține până la cinci restricții.

Nivelul zero elimină complet restricțiile și vă permite să vizualizați toate datele local sau la distanță, să sincronizați timpul, să ajustați citirile.

Primul nivel al parolei de acces suplimentar este oferit lucrătorilor din instalația sau organizarea operațională a sistemelor AMR pentru instalarea echipamentelor și a parametrilor de înregistrare care nu afectează caracteristicile comerciale.

Al doilea nivel al parolei principale de acces este atribuit de persoana responsabilă a supraveghetorului de putere de la contor, care a fost ajustată și pregătită complet pentru lucru.

Cel de-al treilea nivel al accesului principal este dat angajaților supraveghetorului de putere, care elimină și instalează capacul de la contor pentru a accesa clemele terminale sau pentru a efectua operații la distanță prin portul optic.

Nivelul al patrulea oferă posibilitatea de a instala chei hardware pe placă, elimina toate sigiliile instalate și capacitatea de a lucra prin portul optic pentru a îmbunătăți configurația, înlocuiți coeficienții de calibrare.

Lista de mai sus a caracteristicilor pe care le deține un contor electronic de energie electrică este o prezentare generală. Acesta poate fi setat individual și diferă chiar și pe fiecare model al unui producător.

Dispozitivul și principiul funcționării contorului

Contabilizarea consumului de energie electrică la obiecte de orice formă de proprietate se realizează cu ajutorul contoarelor de energie electrică. Alegerea corectă a dispozitivului se reflectă în economiile de energie, care este sarcina principală acum. Niciun obiect nu va fi conectat la rețelele companiilor furnizoare de energie fără a instala un contor de energie electrică. Regulile la alegere, locul de instalare și conexiune sunt reglementate de documentația de reglementare și de documentația tehnică, printre care se numără și PRM. Fiecare proprietar al locuinței întocmește un contract pentru conectarea la rețele în care trebuie indicat modelul contorului. Acest lucru este necesar pentru a efectua verificarea contorului, a cărui frecvență este stabilită de producător pentru fiecare model.

Contor de energie electrică

clasificare

Producătorii interni și străini produc o gamă imensă de contoare de energie electrică. Înțelegerea clasificării dispozitivelor vă va ajuta în următoarele moduri:

  • principiu de funcționare (inducție și electronică);
  • numărul de faze sau de clasă de tensiune (unul, - și trei faze);
  • metoda de conectare (direct și prin măsurarea transformatoarelor);
  • numărul de tarife (unul, doi și trei tarifari);
  • tipul de apelant (extern și intern);
  • clasa de precizie (0,2 s; 0,2; 0,5 s; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5);
  • curentul măsurat (bază, pornire și maximă);
  • tipul de interfață (impuls, port IR, RS 232, RS 485, linia de comunicații cu fibră optică, CAN, PLC-modem și GSM).

Dispozitiv și principiu de funcționare

Proiectarea contorului depinde de principiul muncii sale și de funcțiile efectuate. Inductorul monofazat este utilizat în rețelele variabile monofazate și constă din următoarele părți:

  • cazul compozit;
  • două înfășurări: curent și tensiune;
  • două circuite magnetice: înfășurare curentă și înfășurare de tensiune;
  • contra pole;
  • disc din aluminiu;
  • vierme de viteză;
  • mecanism de numărare;
  • magnet permanent care servește la frânarea discului;
  • axa pe care sunt fixate mecanismul de numărare, uneltele melcate și discul de aluminiu.

Aparat schematic al contorului monofazic cu inducție tip electric

Principiul de funcționare al dispozitivului este după cum urmează. 2 electromagneți reprezintă mecanismul de măsurare a contorului. Ele sunt situate la un unghi de 90 ° unul față de celălalt. În câmpul magnetic al acestor electromagneți este un disc din aluminiu. Contorul este pus în funcțiune prin conectarea înfășurării curente în serie cu receptoarele electrice și a tensiunii în paralel cu receptoarele electrice. Cu trecerea curentului alternativ prin înfășurările din miezuri, apar fluxuri magnetice de magnitudine variabilă. Acestea pătrund în disc și, ca rezultat, provoacă curenți turbionari. Interacțiunea acestora cu fluxurile magnetice creează o forță care rotește discul. El, la rândul său, este asociat cu un mecanism de numărare, care ține cont de frecvența de rotație a discului. Figurile aflate pe mecanismul de numărare înregistrează consumul de energie electrică.

Pe măsură ce crește sarcina, există un cuplu mai mare, ceea ce face ca discul să se rotească mai repede.

Principiul de funcționare a contoarelor de inducție trifazate este similar cu cel descris mai sus, singura diferență fiind faptul că acestea sunt utilizate în rețelele cu curent trifazat.

Vedere frontală a unui contor de putere inducție trifazat cu capacul înlăturat

Vedere laterală cu partea din spate a carcasei unui inducator trifazat eliminat

Odată cu dezvoltarea tehnologiei electronice, a apărut măsurarea consumului de energie electrică. Principiul funcționării lor este destul de simplu. Un convertor special convertește semnalele analogice de intrare de la senzorii de curent și de tensiune la un cod de impuls digital. Acesta este alimentat de la microcontroler, care înregistrează cantitatea de energie electrică consumată pe afișajul produsului. De aici principalele părți ale contorului electronic sunt:

  • carcasă de protecție;
  • transformatoare de măsurare a curentului și a tensiunii;
  • convertor;
  • microcontroler, care este organismul de conducere și transferul de informații pe ecran;
  • banda terminală pentru conectarea cablului electric. fire.

Aparatele electronice monofazate și trifazate funcționează în conformitate cu aceleași legi, cu singura diferență că, în faza 3-fază, valorile fiecăruia dintre cele trei canale sunt însumate.

Schema bloc a unui contor monofazat tip electronic

Se poate vedea din diagramă că transformatorul de curent este conectat la întreruperea firului de fază, iar transformatorul de tensiune este conectat la zero și la fază. Semnalele de curent și de tensiune sunt transformate în putere digitală și frecvență într-o formă digitală, apoi microcontrolerul controlează memoria cu acces aleator (RAM), releul electronic și afișajul, care reflectă informațiile digitale care captează consumul de energie al obiectului conectat la contor. RAM în unele modele poate juca rolul unui transmițător de informații, ceea ce face posibilă controlul funcționării contorului la distanță.

Contoare electronice pentru măsurarea consumului de energie electrică în circuite trifazate, pot funcționa în circuite cu trei și patru fire. Dispozitivele stochează informații cu o referință de timp. Indicațiile pot fi luate pentru o anumită perioadă de timp și se înregistrează următorii indicatori:

  • consumul activ;
  • consumul reactiv;
  • valori efective ale tensiunii și curentului;
  • frecvență în fiecare fază.

Toate acestea au făcut posibilă crearea unor contoare multi-tarifare pentru a calcula consumul de energie electrică în momente diferite ale zilei, zilei săptămânii sau sezonului.

Video despre contor

Ceea ce constă din contorul de putere și cum funcționează va fi descris în videoclipul de mai jos.

După ce ați înțeles dispozitivul contoarelor de energie electrică, este sigur să spunem că analogii electronici sunt mult mai buni decât inducția, ele reflectă cu mai multă precizie informațiile, este convenabil să le citiți și să le vizualizați, dacă este necesar de la distanță. Singurul avantaj al contoarelor de inducție este prețul lor, care este mult mai mic decât cel al modelelor electronice.

Cum funcționează contorul de energie electrică al eșantionului vechi și cel nou

inducție

Contoarele de energie electrică vechi constau din următoarele elemente:

  1. Baterie serie, denumită și bobină curentă. Constă din mai multe rotiri de fir gros.
  2. Bobină paralelă (bobină de tensiune). Construite, dimpotrivă, dintr-un număr mare de fire de fire de grosime mică.
  3. Mecanism de numărare. Instalat pe axa discului din aluminiu.
  4. Magnet permanent, al cărui scop este să încetinească și să asigure o funcționare lină a discului.
  5. Disc de aluminiu. Montat pe lagăre și lagăre axiale.

După cum se poate observa în diagrama, contorul de energie electrică de inducție a dispozitivului este destul de simplu. În ceea ce privește principiul funcționării, este, de asemenea, necomplicat. În primul rând, tensiunea alternativă este aplicată înfășurării paralele (bobină de tensiune) și apoi curge către a doua bobină curentă. Curenții turbionari magnetici apar între cei doi electromagneți ai bobinelor, care, de fapt, contribuie la rotirea discului. Cu cât este mai mare curentul, cu atât discul se va roti mai repede. La rândul său, mecanismul de numărare funcționează în conformitate cu următorul principiu: rotirea de pe disc este transmisă la tambur datorită unei unelte cu melc (aceasta este facilitată de un viermelă montat pe axa discului, care transmite rotația printr-o treaptă de viteză, așa cum se vede în diagrama de mai sus).

Aflați vizual modul în care funcționează contorul de inducție, puteți vedea videoclipul de mai jos:

Vă atragem atenția asupra faptului că principiul funcționării unui contor de energie electrică monofazat al modelului vechi este similar cu cel al modelului trifazat.

electronic

În contorul electronic, de exemplu, Energomera TsE6803V, nu există nici un disc, nici o unelte cu melc. Dispozitivul contoarelor de energie electrică din noul eșantion este prezentat în diagrama și fotografia de mai jos:

Principiul de funcționare a modelului electronic este acela că senzorii de curent și de tensiune transmit semnale către convertizor. Acesta din urmă transmite, la rândul său, codul la microcontroler pentru a decripta și transfera în continuare date pe ecran. Ca rezultat, vedem cât de multe kilowați de energie electrică au consumat în prezent.

Acest videoclip detaliază dispozitivul electronic și inducția:

În ceea ce privește dispozitivele de contorizare multi-tarifare, cum ar fi modelele "zi-noapte" sau cu trei tarife, dispozitivul are, de asemenea, un modul de memorie încorporat care stochează cantitatea de "rană" curentă în moduri diferite: în timpul zilei și în timpul nopții. Acest lucru este necesar pentru calcularea corectă a plății pentru electricitate (de la 23:00 la 7:00 cost pe kilowatt mai puțin decât restul zilei). Puteți citi despre avantajele și dezavantajele contoarelor cu tarif dual în articolul nostru.

Există, de asemenea, modele de dispozitive de măsurare a energiei electrice cu telecomandă. În proiectarea lor a fost introdus un mecanism care poate bloca sistemul de numărare a energiei electrice consumate.

Asta am vrut să vă spun despre dispozitivul și principiul funcționării contoarelor de energie electrică. Sperăm ca informațiile să fie clare și utile pentru dvs.!

Proiectarea și principiul funcționării contorului electric

În acest articol vă vom spune dispozitivul și principiul funcționării contorului electric, pentru a vă facilita perceperea tuturor informațiilor, am pregătit pentru dvs. diagramele și imaginile de bază. Cu ajutorul acestora puteți afla ce este compus din cititorul electric, cum funcționează.

Proiectarea și principiul funcționării contorului electric

Scopul unui contor electric este de a înregistra consumul de energie electrică într-un apartament, casă, cabană, garaj etc. Contoarele electrice sunt de două tipuri:

Dispozitiv de contor de inducție

Contorul de inducție constă din doi electromagneți principali, fiind situați la un unghi ascuțit de 90 de grade unul față de celălalt. Există un disc de aluminiu în câmpul magnetic, acesta este cel care ne arată consumul de energie.

Pentru a porni contorul în circuit, este necesar să conectați înfășurarea curentă cu toate receptoarele electrice în serie. Bobina de tensiune este conectată în paralel. În timpul trecerii curentului electric prin bobina unui contor de inducție, fluxurile magnetice alternante apar în miezuri, penetrează discul de aluminiu și induc așa numitele curenți turbionari în el. Va fi interesant să știți care este cel mai bine pentru a pune în casă.

Curenții turbionari interacționează cu fluxurile magnetice și creează eforturi, cu ajutorul cărora discul începe să se rotească. Discul este conectat direct la mecanismul standard de numărare. În funcție de frecvența de rotație a discului și reprezintă energia electrică consumată.

În felul următor schema aparatului de măsură electric arată.

Să facem o mică transcriere:

  1. Curentul de lichidare.
  2. Înfășurarea tensiunii.
  3. Mecanismul este vierme.
  4. Mecanismul este numărare.
  5. Disc de aluminiu.
  6. Magnet care încetinește discul.

Am revizuit deja schema de mai sus, acum uita-te la modul în care arată un contor electric într-o secțiune (live).

Dacă energia electrică consumată este mare, atunci sunt utilizați contoarele de inducție trifazate, principiul funcționării lor este similar cu cel al celor monofazate.
Urmăriți videoclipul cum funcționează contorul electric.

Dispozitiv electronic de măsurare a electricității

Acum, contoarele digitale sunt utilizate pe scară largă, oamenii au început să renunțe la obișnuit, deoarece numai acestea se pot lauda cu următoarele avantaje:

  1. Nu există părți care se rotesc.
  2. Puteți efectua măsurarea energiei electrice la rate diferite.
  3. Dimensiuni mici
  4. Precizie de înaltă calitate.
  5. Puteți păstra măsurarea la distanță a energiei electrice.
  6. Modificări zilnice maxime ale sarcinii

Schema contorului electronic arată după cum urmează:

De regulă, astfel de contoare funcționează întotdeauna doar într-o singură rată. Cu toate acestea, există și cei care se bazează pe mai multe tarife, într-un articol pe care l-am luat deja în considerare: merită instalat contoarele cu două valori. Cu ei un punct de vedere, există mase de caracteristici care ar trebui să fie luate în considerare.

Aici suntem cu dvs. și ați revizuit dispozitivul și principiul funcționării contorului electric, după cum vedeți, totul este destul de simplu. Nu ne-am ocupat de cele electrice, pentru că nu este nevoie să le reparăm sau doar să le facem. Acest lucru trebuie făcut numai de profesioniști.

Contor de energie electrică

Contoarele de energie electrică sunt utilizate pentru contabilizarea consumului de energie electrică. Volumele de energie electrică sunt măsurate în kilowați-oră, (kW * h), care sunt contorizate de dispozitivul de măsurare în procesul de consum de energie.

Un contor electric este disponibil în fiecare casă, dar majoritatea oamenilor nu știu cum funcționează și cum funcționează. Următorul articol va explica principiul funcționării contorului electric.

Se știe din legile unui curs de fizică școlară că puterea electrică (P) este direct proporțională cu tensiunea (U) și puterea curentului (I) într-un circuit: P = U * I.

Acest principiu este utilizat în wattmetre, unde interacțiunea electromagnetică a două bobine (tensiune și curent) creează un moment de forță care deflectă săgeata instrumentului proporțional cu puterea electrică curentă. Dacă puterea rămâne neschimbată pentru o anumită perioadă, atunci prin înmulțirea valorilor cititoarelor de wattmetru în acest moment (ore), puteți obține cantitatea de energie electrică consumată (kWh).

Wattmeter - un dispozitiv pentru măsurarea puterii

Principiul funcționării unui contor electric inductiv

Firește, cu încărcături în continuă schimbare, ar fi extrem de impractic să țineți evidența wattmetrului cu un cronometru. Prin urmare, au inventat un dispozitiv (contor electric), în care momentul forței care rezultă din interacțiunea electromagnetică a bobinelor de tensiune și curent este folosit pentru a roti unitatea mecanismului de numărare. Teoretic, putem presupune că tensiunea din rețea nu se schimbă, ceea ce înseamnă că schimbarea puterii interacțiunii electromagnetice a bobinelor este direct proporțională cu curentul încărcării conectate.

Contor de inducție - vedere interioară

Ca unitate a mecanismului de numărare în contoare, se utilizează un disc de aluminiu, unde curenții turbionari sunt indus de toroane de tensiune și curent, ale căror câmpuri electromagnetice interacționează cu câmpurile magnetice ale acestor bobine, creând un moment de forță.

Prin urmare, contoarele electromagnetice mecanice sunt de asemenea numite inducție. Într-un contor electric de inducție, miezurile magnetice ale bobinelor de curent și tensiune sunt plasate la un unghi de 90 ° și formează un spațiu în care este amplasat discul de aluminiu, ceea ce îi permite să creeze un moment de forță pentru rotirea acestuia.

Dispozitiv de inducție a dispozitivului

Se știe din fizica școlii că o forță care acționează în mod constant asupra unui corp fără interferențe îl face să accelereze până la infinit. Astfel, în mecanismul ideal contra (fără frecare), puterea constantă ar desface discul la revoluții infinite. Prin urmare, există un magnet permanent în dispozitivul de măsurare electrică pentru frânarea discului de aluminiu al dispozitivului de numărare.


Deoarece aluminiul este un metal nemagnetic, forța de frânare depinde doar de viteza de rotație a discului. Reglarea corectă a echilibrului între forța de accelerare și cuplul de frânare vă permite să setați dependența rotației unității de numărare numai pe consumul de energie și să eliminați mișcarea și rotirea autopropulsată în direcția opusă. Conform acestui principiu, funcționează contoare de energie electrică monofazată și trifazată de inducție, care au două discuri de aluminiu pe același ax.

Instalație de măsurare a energiei electrice cu trei faze

Avantajele și dezavantajele contoarelor de inducție

Dispozitivul descris mai sus al mecanismului de numărare este utilizat în mai multe modele de contoare de energie electrică timp de mai multe decenii, datorită simplității și fiabilității designului. bobina de tensiune cu multe spire, înfășurată cu un fir subțire, cu un diametru de 0,06 - 0,12 mm are o rezistență ridicată la supratensiune prelungită - sunt adesea contoare electrice monofazate sunt alimentate aproape 380 din cauza ruperii zero, dar ulterior a continuat să funcționeze bine.


Bobina curentă are mai multe rotații cu o secțiune transversală suficientă pentru a rezista la curentul de scurtcircuit. Deoarece nu există alte componente electrice și componente radio în contoare de inducție, ele sunt foarte rezistente la supratensiuni și la efectele electromagnetice ale descărcărilor de trăsnet. Un mecanism de numărare simplu și ieftin, format dintr-o unelă cu melc pe axul unui disc din aluminiu și un tambur digital, permite contoarelor de inducție să deservească în mod corespunzător timp de decenii, în condiții climatice dificile.

Contor de inducție simplu de numărare a dispozitivului

Datorită construcției imperfecte, a frecării și a îmbătrânirii mecanismelor, contoarele de inducție au dezavantaje semnificative:

  • clasă de precizie scăzută;
  • marele eroare crescând la curenții mici de încărcare;
  • consumul propriu semnificativ de energie electrică;
  • lipsa de contabilitate a energiei reactive în contoarele de uz casnic;
  • contabilizarea energiei electrice are loc numai într-o singură direcție;
  • Nu există nicio protecție împotriva hacking-ului, a interferenței cu munca și a furtului de energie electrică.

Sigiliul pe un contor de inducție învechit este singura protecție împotriva accesului neautorizat la interiorul carcasei.

Cele mai multe dintre dezavantajele contoarelor de inducție descrise mai sus sunt în mâinile proprietarilor, deoarece măsurarea energiei electrice are loc cu o eroare care este benefică pentru destinatar. A inventat mai multe moduri de a înșela contorul de inducție. Prin urmare, mulți furnizori de energie electrică încearcă să înlocuiască contoarele de energie electrică neprotejate învechite cu contoare de energie electrică noi sau mai precise, de la consumatorii lor. În unele țări, se face înlocuirea gratuită a contoarelor de putere inductoare depășite.

Învechit și nerentabil pentru furnizorii de energie electrică, contoarele de inducție sunt dezafectate activ.

Contoare electronice și hibride

În contoarele electronice de energie electrică, consumul de energie este calculat pe baza unui principiu similar de multiplicare a curentului și a tensiunii. Dar, spre deosebire de contoarele de inducție, unde a apărut multiplicarea datorită compilării fluxurilor electromagnetice ale bobinelor de curent și de tensiune, în contoare electronice există o conversie în impulsuri a semnalelor de la senzori. Aceste impulsuri sunt însumate într-un dispozitiv de numărare electronică sau sunt alimentate la o transmisie electromecanică a unui tambur digital (contor hibrid).

Contor electric hibrid cu placă electronică și tambur digital mecanic

Contorul electronic de energie electrică are transformatoare de curent în circuitul de alimentare și senzorii de tensiune. Din aceste senzori, semnalele sunt trimise la traductorul de curent și tensiune, unde impulsurile sunt generate la o frecvență dependentă de puterea contorizată de contor. Numerele de impulsuri sunt trimise unui microcontroler care formează un flux de date digitale care este afișat, scris în memorie, transmis prin porturile de comunicații.

Panou electronic cu senzori - transformatoare de curent încorporate (CT)

Impulsul de numărare poate fi văzut prin aprinderea LED-ului de pe afișajul contorului. Alături de LED-ul indică numărul de impulsuri per kilowatt * oră pentru acest contor. Dacă există o denumire de 1000 imp / kWt, atunci o singură bliț LED înseamnă o mie de kilowatt o oră de energie electrică. Uneori, utilizatorii găsesc flash-uri pentru o anumită perioadă de timp dacă au îndoieli cu privire la precizia măsurătorilor lor.

Avantajele unui contor electronic de energie electrică

Datorită dispozitivului electronic al contorului, acesta are mult mai multe caracteristici și funcții care nu pot fi realizate cu ajutorul unui contor mecanic inductiv:

  • instalarea și reprogramarea mai multor fusuri orare tarifare (de exemplu, contoare de energie electrică bidirecționale);
  • clasa de înaltă precizie;
  • dimensiunile mici fac posibilă montarea pe o șină DIN;

Modulator electric trifazat de energie electrică montat pe o șină DIN

Datorită porturilor încorporate de memorie și de comunicație, contoarele moderne de energie electrică pot stoca și transmit de la distanță indicatori

Contor electronic în tablou

Cele mai multe dintre funcțiile de mai sus sunt inutile pentru utilizatorul mediu, iar pentru infractori este mult mai dificil să furi electricitate. Dar pentru furnizorii de energie electrică, măsurarea cu ajutorul contoarelor electronice de energie electrică vă permite să evitați pierderile semnificative și furtul de energie electrică, precum și să introduceți taxarea diferențială și utilizarea recepției de date la distanță.

Dezavantaje ale unui contor electronic

Deoarece contoarele electronice au mai puțină eroare, ele efectuează o măsurare mult mai precisă a energiei electrice decât contoarele de inducție care numără kilowați * ore în beneficiul consumatorului. Prin urmare, utilizatorii care au trecut la contoare electronice au plângeri și suspiciuni cu privire la funcționarea în mod deliberat incorect a contoarelor lor de energie electrică, deoarece plăteau mai puțin.

Din punctul de vedere al consumatorului de energie electrică, precizia ridicată și eroarea mică reprezintă un dezavantaj, deși contorul electronic indică cantitatea reală de energie electrică

dispozitiv contor electronic este mai complicată decât inducția, deci este mai puțin fiabile, și există mai multe reclamații din partea utilizatorilor care sunt forțați să-și schimbe propria cheltuială, curent, care ard din diverse motive. Un număr mare de elemente semiconductoare într-un contor electronic îl face vulnerabil la diferite tipuri de supratensiuni, deoarece tensiunea de alimentare este utilizată pentru alimentarea circuitului.

Placa electronică sofisticată este vulnerabilă la supratensiuni

Dispozitivul complex al contorului electronic și un număr mare de funcții uneori inutile fac ca un astfel de contor electric să fie mai scump decât un dispozitiv de inducție convențional. În același timp, în cazul spargerii, contoare electronice cu greu reparat, deoarece acestea ar trebui să fie trimise la fabrica, care ar trebui să fie efectuate proces de consumatoare de timp de verificare a fiecărui site contor de energie electrică, în scopul de a identifica defecte sau abateri. O verificare riguroasă și re-certificarea ulterioară este foarte costisitoare, astfel încât contoarele electronice nu pot fi reparate.

Dispozitiv de măsurare a puterii electronice

Dispozitiv de contoare de energie electrică. Circuitele electrice și schematice, principiul funcționării contoarelor de energie electrică. Cum sunt inducție, vechi, de uz casnic, sovietic, apartament, contoare de energie electrică mecanică, de uz casnic și electronice, noi, moderne, industriale, e-mail digital. contoare de energie electrică Cum funcționează e-mailul. contoarele de energie electrică și modul în care sunt aranjate contoarele de energie electrică trifazate, monofazate, multi-tarifare, importate și interne. Programarea contoarelor de energie electrică.

Publicitate:
Contoare cu oprire la distanță
(sigilii, holograme, pașaport, calitate impecabilă) -napulte.com

Dispozitive de "economisire" a energiei electrice -k-r-m.ru

Există trei tipuri principale de contoare de energie electrică:

Inducție sau mecanică. Ele sunt cele mai simple și mai ieftine, dar au o serie de dezavantaje, aceasta este o eroare mare, incapacitatea de a încărca măsurătorile, incapacitatea de a citi citirile de la distanță.

Contoare de energie electrică hibridă. Ele folosesc o interfață digitală, o unitate de măsură de inducție sau electrică și un dispozitiv de numărare mecanică.

Aparatele electronice (digitale) sunt mai scumpe, dar au mai multe avantaje. Acestea au o precizie ridicată a măsurătorilor, o interfață convenabilă de afișare (afișaj LCD) și un set convenabil de funcții, durata de viață a contoarelor fiind de 30 de ani. În cazul contoarelor electronice, există posibilitatea de a stabili diferite tarife și posibilitatea de a le include într-un sistem comun (rețeaua AMR) cu posibilitatea citirii la distanță. Ca regulă, acești contori au auto-corecție pentru temperatură.

Dispozitivul și principiul de funcționare a inducției monofazate vechi pe contorul electric.

În decalajul dintre înfășurările tensiunii 7 a miezului magnetic 8 al înfășurării curente 13 și a miezului magnetic 10, pe axă există un disc aluminiu mobil 17. pe rulmentul și suportul arcului de arc. Prin viermele de plumb. armat pe axă și roți, rotirea discului este transmisă mecanismului de numărare.
Pentru montarea mecanismului de numărare pe corp există o gaură. Bateria actuală 13, conectată în serie la circuitul studiat, constă dintr-un număr mic de ture înfășurate cu un fir gros.
Bobina de tensiune 7, conectată la circuit în paralel, constă dintr-un număr mai mare de spire, înfășurată cu un fir subțire.
Când se aplică o tensiune alternativă la această înfășurare și un curent curge prin bobina curentă, apar fluxuri magnetice alternante în miezurile magnetice 8 și 10, care se închid prin disc. Fluxurile magnetice variabile, permează discul, induc curenții turbionari în el.
Acești curenți, interacționează cu fluxurile corespunzătoare, generează cuplu, acționând pe discul în mișcare.
Cu ajutorul unui magnet permanent 4, se creează un moment de frânare (contra).
Viteza constantă a discului are loc atunci când momentele de cuplu și de frânare sunt egale.
Numărul de rotații ale discului va fi proporțional cu energia consumată sau viteza constantă de rotație uniformă va fi proporțională cu puterea.
Fricțiunea în mecanismul unui contor de inducție duce la erori în citiri. Influența forțelor de frecare este deosebit de mare la curenții mici ai încărcăturilor contorului (eroarea ajunge la 12 - 15%).
Pentru a reduce influența forțelor de frecare utilizați un dispozitiv special, un compensator de frecare. În figură este o placă, a cărei mișcare reglează amploarea momentului de compensare. Acest moment este proporțional cu tensiunea. Atunci când crește tensiunea, acest moment poate fi mai mare decât momentul de frecare și apare o spate autopropulsată, pentru a elimina care este un dispozitiv sub forma unui cârlig de oțel și a unei plăcuțe de oțel.
Un parametru important al contoarelor electrice de energie electrică de curent alternativ este sensibilitatea. Pragul, care este înțeles ca putere minimă, ca procent din valoarea nominală, la care discul începe să se rotească non-stop. Conform GOST, această valoare pentru contoarele tuturor claselor de precizie trebuie să fie de cel puțin 0,5 - 1,5%. Contoarele de inducție monofazate sunt utilizate în principal în cablarea apartamentelor.

Dispozitivul și principiul funcționării contorului de inducție trifazat.

Inductorul electric trifazat funcționează pe același principiu ca și monofazatul.
Într-un sistem de inducție, piesa mobilă (disc) se rotește în timpul consumului de energie. Discul se rotește datorită curenților turbionari indusi de acesta de câmpul magnetic al bobinelor, câmpul magnetic al curenților turbionari interacționează cu câmpurile magnetice ale bobinelor contra.
Unul dintre cele trei elemente ale contorului conține două electromagneți; o singură bobină este conectată la rețea în serie (înfășurare curentă), iar cealaltă în paralel (înfășurare de tensiune). Între aceste electromagneți există un disc de aluminiu rotativ, axa căruia este conectat la mecanismul de numărare al contorului, precum și la al doilea disc, pe care sunt instalate încă două elemente (în două faze). Al treilea disc lipsește, de dragul economiei. Curenții care curg prin înfășurările electromagneților creează fluxuri magnetice. Sub acțiunea căruia discul are un cuplu. Cu cât mai multă energie electrică este consumată, cu atât este mai mare curentul în circuitul controlat și în winding-ul actual al contorului și cu atât este mai mare cuplul și viteza de rotație a discului. Contoarele de energie electrică trifazată pentru 380 V sunt utilizate în principal pentru măsurarea energiei electrice la substații, întreprinderi etc.

Dispozitiv și principiu de funcționare a unui contor electromecanic hibrid.

metri hibride de energie electrică trebuie să fie împărțită în mai multe componente diferite:.. Circuitul de contor, sursa de alimentare, circuitul de rectificare, etc. Sursa de alimentare convertește o tensiune de intrare de curent alternativ la o putere redusă de curent continuu și asigură circuitele electronice ale contorului. Circuitul măsurătorilor măsoară curentul consumat de sarcină, folosind un transformator de curent (senzor), prin care curge curentul măsurat. Alte unități ale contorului de energie electrică efectuează o serie de funcții diferite: ieșirea citirilor și controlul prin intermediul rețelelor Ethernet, WiMax, Wi-Fi, rețeaua ZeegBee, controlul afișajului, compensarea termică a metrului, corecția acurateței și așa mai departe.
Contorul constă dintr-un cip de procesare, trei transformatoare de curent, un circuit de alimentare cu energie, un dispozitiv de numărare electromecanică și circuite suplimentare.
Un dispozitiv simplu de citire electromecanică, în care este utilizat un motor cu două trepte de pas cu pas, este folosit ca registru de putere electrică. Sursa de alimentare a contorului este furnizată de o sursă construită pe un transformator de curent și un redresor cu undă întreagă.

Dispozitivul și principiul funcționării contorului electronic (digital).

Până de curând, problema măsurării energiei electrice a fost limitată la utilizarea contoarelor electromecanice, principiul funcționării fiind bazat pe numărarea rotațiilor unui disc metalic care se rotește într-un câmp magnetic alternativ, care este creat de doi electromagneți. Fluxul magnetic trebuie să fie proporțional cu curentul care trece prin sarcină, iar cel de-al doilea cu tensiunea. Viteza de rotație a discului este proporțională cu puterea și cu numărul de revoluții - energia consumată.

Dezvoltarea microelectronicii a marcat o revoluție în domeniul creării de sisteme de contabilitate industrială și de consum, care, în primul rând, este legată de utilizarea sistemelor de control bazate pe microcontrolere.

În sistemele de contabilitate digitală, aproape orice clasă de precizie este realizabilă la alegerea bazei de elemente adecvate și a algoritmilor de procesare a informațiilor. Absența părților mecanice crește semnificativ fiabilitatea.

Informațiile de procesare în formă digitală vă permit să calculați simultan atât componentele active, cât și reactive ale puterii, acest lucru fiind important, de exemplu, atunci când luați în considerare energia în rețelele trifazate.

Este posibil să se creeze contoare de energie electrică multi-tarifare. Când un astfel de sistem contabil funcționează, valoarea energiei acumulate este înregistrată în tamponul tarifar actual. Selectarea tarifului este automată. De exemplu, tariful "preferențial" poate fi setat la un moment dat, tariful "vârf" fiind tariful "penal", la al doilea, iar restul timpului se va aplica tariful "de bază".

În cel mai simplu caz al unui sistem de contabilitate digitală, atunci când este necesară numai măsurarea impulsurilor, afișarea informațiilor și protecția în cazul unor defecțiuni de urgență (cum ar fi, de fapt, un analog digital al contoarelor mecanice), sistemul poate fi construit pe baza unui microcontroler simplu.

Schema bloc a unui astfel de contor de energie electrică este prezentată în figură. Semnalele sunt recepționate prin intermediul senzorilor de transformator corespunzători la intrările convertorului de frecvență. Din ieșirea sa se recepționează semnalul de frecvență, care este alimentat la intrarea microcontrolerului. Microcontrolerul adaugă numărul de impulsuri de intrare, convertindu-l pentru a obține cantitatea de energie în Wh. Pe măsură ce se acumulează fiecare unitate, valoarea energiei acumulate este afișată pe monitor și înregistrată în memoria FLASH. Dacă apare o eroare, dispariția tensiunii de alimentare, informațiile despre energia stocată sunt stocate în memorie. După ce tensiunea este restabilită, această informație este citită de microcontroler și afișată pe indicator, factura continuă de la această valoare. Acest algoritm a necesitat mai puțin de 1 KB de memorie microcontroler. Afișajul poate fi folosit cel mai simplu 6-. LCD pe 7 biți pe 8 biți, controlat de controler.

În cazul unui contor de energie electrică multi-tarifar, dispozitivul trebuie să furnizeze schimbul de informații cu lumea exterioară printr-o interfață serială. Interfața poate fi utilizată pentru a seta tarifele, a porni și a seta temporizatorul, a obține informații despre valorile acumulate ale energiei electrice și așa mai departe. Schema bloc a unui astfel de dispozitiv implementat pe un microcontroler Motorola este prezentată în figură.

Luați în considerare algoritmul contorului electric. Memoria RAM-ului non-volatil este împărțită în 13 bănci, fiecare stocând informații despre energia acumulată la patru tarife: amenzile generale, preferențiale, de vârf. În prima bancă se înregistrează înregistrări din momentul începerii funcționării contorului, următoarele 12 bănci corespund economiilor pentru cele 11 anterioare și pentru lunile curente. Contabilitatea pentru luna curentă este înregistrată în banca corespunzătoare, astfel încât este posibil să aflați cât de multă energie a fost acumulată în oricare din ultimele 11 luni. Înainte ca contorul să înceapă să funcționeze din fabrică, conținutul băncilor de memorie este anulat și acumularea începe de la zero.

Schimbarea tarifară se efectuează în condiții temporare: pentru fiecare zi a săptămânii, programul său tarifar, adică orele de început ale tarifelor principale și preferențiale - pentru tariful de vârf. 16 zile arbitrare pe an pot fi definite ca sărbători, în aceste zile programul de tarifare funcționează ca și duminica.

Contorul electric poate fi setat pentru a limita cantitatea de energie consumată pe lună și putere. În aceste moduri, contorul înregistrează cantitatea de energie electrică consumată deasupra limitei. Când se depășește limita stabilită a energiei electrice sau se trece la acumularea ratei de penalizare sau se deconectează utilizatorul de la rețea. Rata de penalizare poate fi stabilită prin forță (pe interfața de comunicare) în cazul datoriei, de exemplu.

Atunci când contorul este pornit în rețea (de exemplu, după următoarea întrerupere a alimentării în rețea), timpul și data momentului sunt înregistrate pentru monitorizare. Este, de asemenea, posibilă înregistrarea datei scoaterii neautorizate a capacului glucometrului.

Un cititor poate fi conectat la un contor printr-un conector special pentru a citi informațiile de pe o cartelă electronică individuală cu privire la cantitatea de energie plătită de consumator. Când limita este epuizată, contorul poate deconecta consumatorul de la rețea.

Dispozitivul, conceptele, principiul de funcționare a contoarelor de energie electrică și sistemele de ascue. Cum sunt compuse și cum funcționează vechii conectori de energie electrică, industrială, digitală, trifazată, multietajată, industrială, digitală, multietajată, industrială, electronică, modernă, multietajată, industrială, electricitate, energie electrică). (Mercur 200, 230, СЭТ-4ТМ, SL 7000, ESR, NIK, СО-2).

Cum funcționează și funcționează contorul electronic de energie electrică

Scopul principal al acestui dispozitiv este acela de a măsura continuu consumul de energie al secțiunii monitorizate a unui circuit electric și de a-și afișa valoarea într-o formă prietenoasă cu omul. Elementul bază folosește componente electronice de tip solid, care funcționează pe semiconductori sau pe modele de microprocesoare.

Astfel de dispozitive sunt produse pentru a lucra cu circuite de curent:

1. valoare constantă;

2. formă armonică sinusoidală.

Aparatele de măsurare a puterii electrice de curent continuu funcționează numai la întreprinderile industriale care exploatează echipamente de mare putere cu consum mare de energie constantă (transport feroviar electrificat, mașini electrice...). În scopuri casnice, acestea nu sunt utilizate, sunt disponibile în cantități limitate. Prin urmare, în viitorul material al acestui articol nu le vom considera, deși principiul muncii lor diferă de modelele care funcționează pe curent alternativ, în principal prin proiectarea senzorilor de curent și de tensiune.

Contoarele electronice de curent alternativ sunt fabricate pentru a ține cont de energia dispozitivelor electrice:

1. cu sistem de tensiune monofazică;

2. în circuite trifazate.

Proiectarea contoarelor electronice

Întreaga bază a elementului este amplasată în interiorul carcasei, echipată cu:

bloc de conexiuni pentru conectarea cablurilor electrice;

Panou LCD cu afișaj;

organismele de control lucrează și transferă informații de pe dispozitiv;

plăci de circuite imprimate cu elemente de solidaritate;

Aspectul și setările de bază ale unuia dintre numeroasele modele de dispozitive similare fabricate de întreprinderile din Republica Belarus sunt prezentate în imagine.

Eficiența unui astfel de contor electric este confirmată de:

marcajul aplicat al verificatorului care confirmă trecerea calibrării metrologice a instrumentului pe bancul de încercare și evaluarea caracteristicilor sale în cadrul clasei de precizie declarate de producător;

a sigiliului neperturbat al companiei de control al energiei, responsabil pentru conectarea corectă a contorului la circuitul electric.

Vederea interioară a panourilor unui dispozitiv similar este prezentată în imagine.

Nu există mecanisme de mișcare și de inducție. Și prezența a trei transformatoare de curent încorporate, utilizate ca senzori cu același număr de canale clar vizibile pe placa de circuit, atestă funcționarea trifazată a acestui dispozitiv.

Procesele electrotehnice, contorizate de un contor electronic

Lucrarea algoritmilor interni ai structurilor trifazate sau monofazice are loc în conformitate cu aceleași legi, cu excepția faptului că în dispozitivul trifazic, mai complex, există o sumare geometrică a valorilor fiecăruia dintre cele trei canale componente.

Prin urmare, principiile de funcționare a contorului electronic vor fi luate în considerare în principal pe exemplul unui model monofazat. Pentru a face acest lucru, ne amintim legile de bază ale ingineriei electrice legate de putere.

Valoarea sa completă este determinată de componentele:

reactiv (suma sarcinilor inductive și capacitive).

Curentul care trece prin circuitul comun al unei rețele monofazate este același în toate domeniile, iar căderea de tensiune pe fiecare dintre elementele sale depinde de tipul de rezistență și de magnitudinea acesteia. La rezistența activă, coincide cu vectorul curentului de trecere în direcție, iar rezistența reactivă deviază de partea laterală. Și pe inductanță, aceasta este în fața unghiului curent, și pe condensator - în spatele.

Contoarele electronice sunt capabile să țină cont și să afișeze puterea totală și valoarea activă și reactivă a acesteia. Pentru a face acest lucru, se fac măsurători ale vectorilor de curent cu tensiune furnizată la intrarea sa. Din valoarea abaterii de unghi dintre aceste valori de intrare, natura sarcinii este determinată și calculată, sunt furnizate informații despre toate componentele acesteia.

În diferite modele de contoare electronice, setul de funcții nu este același și poate diferi în mod semnificativ în scopul său. Prin aceasta, ele se disting fundamental de omologii lor de inducție, care lucrează pe baza interacțiunii câmpurilor electromagnetice și a forțelor de inducție care determină rotația unui disc subțire de aluminiu. Din punct de vedere structural, ele sunt capabile să măsoare numai puterea activă sau reactivă într-un circuit monofazat sau trifazic, iar valoarea celei complete trebuie să fie calculată separat manual.

Principiul măsurării puterii prin contor electronic

Schema de funcționare a unui dispozitiv simplu de măsurare cu convertoare de ieșire este prezentată în figură.

Utilizează senzori simpli pentru a măsura puterea:

curentul se bazează pe un șunt convențional prin care trece faza circuitului;

funcționarea tensiunii în funcție de divizorul bine cunoscut.

Semnalul realizat de astfel de senzori este mic și este mărit de amplificatoare electronice de curent și de tensiune, după care are loc procesarea analogică-digitală pentru a converti mai departe semnalele și pentru a le multiplica pentru a obține o valoare proporțională cu valoarea puterii consumate.

Apoi, semnalul digitizat este filtrat și transmis către dispozitive:

Senzorii de intrare pentru cantitățile electrice utilizați în această schemă nu oferă măsurători cu o clasă de precizie ridicată a vectorilor de curent și de tensiune și, prin urmare, calculul puterii. Această funcție este mai bine implementată de transformatoarele de instrumente.

Schema contorului monofazat electronic

În acesta, măsurarea CT este inclusă în ruperea firului de fază a consumatorului, iar transformatorul de tensiune este conectat la fază și la zero.

Semnalele ambelor transformatoare nu necesită amplificare și sunt trimise prin canalele lor către unitatea ADC, care le transformă într-un cod digital pentru putere și frecvență. Alte conversii sunt efectuate de microcontroler, care controlează:

RAM - memorie cu acces aleator.

Prin intermediul memoriei RAM, semnalul de ieșire poate fi transmis în continuare pe canalul de informații, de exemplu, utilizând un port optic.

Funcționalitatea contoarelor electronice

Eroarea scăzută a măsurării puterii, estimată prin clasa de precizie de 0,5 S sau 02 S, permite utilizarea acestor dispozitive pentru măsurarea comercială a energiei electrice utilizate.

Programele destinate măsurării circuitelor trifazate pot funcționa în circuite electrice cu trei sau patru fire.

Un contor electronic poate fi conectat direct la echipamentele existente sau poate avea un design care permite utilizarea unor transformatoare de măsurare intermediare, de exemplu, de înaltă tensiune. În ultimul caz, de regulă, recalcularea automată a valorilor secundare măsurate se realizează în valorile primare ale curentului, tensiunii și puterii, inclusiv componentele active și reactive.

Contorul înregistrează direcția puterii totale cu toate componentele sale în direcția înainte și înapoi, stocând aceste informații în funcție de timp. În același timp, utilizatorul poate lua citirile de energie prin creșterea acestuia pentru o anumită perioadă de timp, de exemplu o zi, o lună sau un an care este curent sau selectat dintr-un calendar sau acumulat pentru o anumită perioadă de timp.

Fixarea valorilor puterii active și reactive pentru o anumită perioadă, de exemplu 3 sau 30 de minute, precum și o solicitare rapidă a valorilor maxime pe parcursul lunii simplifică foarte mult analiza funcționării echipamentului energetic.

În orice moment, puteți vedea indicatorii instantanee de consum activ și reactiv, curent, tensiune, frecvență în fiecare fază.

Prezența funcției de măsurare a energiei multi-tarifare prin utilizarea mai multor canale de transmitere a informațiilor extinde condițiile de aplicare comercială. În același timp, tarifele sunt create pentru o anumită perioadă, de exemplu, la fiecare jumătate de oră dintr-o zi liberă sau o zi lucrătoare în funcție de anotimpurile sau de luni ale anului.

Pentru confortul utilizatorului, pe ecran se afișează meniul de lucru, între punctele pe care puteți naviga utilizând comenzile adiacente.

Contorul electronic de energie electrică permite nu numai citirea informațiilor direct de pe ecran, ci și vizualizarea acestora prin intermediul unui computer la distanță, precum și introducerea de date suplimentare sau programarea acestuia printr-un port optic.

Instalarea sigiliilor pe contor se efectuează în două etape:

1. la primul nivel, accesul la interiorul cutiei de instrumente este interzis de serviciul de control tehnic al centralei după ce contorul a fost fabricat și a trecut calibrarea de stat;

2. la al doilea nivel de etanșare, accesul la bornele și firele conectate este blocat de un reprezentant al organizației de alimentare cu energie electrică sau de supraveghetorul de putere.

Toate evenimentele de îndepărtare și instalare a capacului sunt echipate cu un sistem de alarmă a cărui declanșare este înregistrată în memoria jurnalului de evenimente cu referire la ora și data.

Sistemul de parole permite restricționarea accesului utilizatorilor la informații și poate conține până la cinci restricții.

Nivelul zero elimină complet restricțiile și vă permite să vizualizați toate datele local sau la distanță, să sincronizați timpul, să ajustați citirile.

Primul nivel al parolei de acces suplimentar este oferit lucrătorilor din instalația sau organizarea operațională a sistemelor AMR pentru instalarea echipamentelor și a parametrilor de înregistrare care nu afectează caracteristicile comerciale.

Al doilea nivel al parolei principale de acces este atribuit de persoana responsabilă a supraveghetorului de putere de la contor, care a fost ajustată și pregătită complet pentru lucru.

Cel de-al treilea nivel al accesului principal este dat angajaților supraveghetorului de putere, care elimină și instalează capacul de la contor pentru a accesa clemele terminale sau pentru a efectua operații la distanță prin portul optic.

Nivelul al patrulea oferă posibilitatea de a instala chei hardware pe placă, elimina toate sigiliile instalate și capacitatea de a lucra prin portul optic pentru a îmbunătăți configurația, înlocuiți coeficienții de calibrare.

Lista de mai sus a caracteristicilor pe care le deține un contor electronic de energie electrică este o prezentare generală. Acesta poate fi setat individual și diferă chiar și pe fiecare model al unui producător.

Informații electrice - electrotehnică și electronică, automatizarea casei, articole despre dispozitiv și repararea cablurilor de acasă, prize și întrerupătoare, fire și cabluri, surse de lumină, fapte interesante și multe altele pentru electricieni și meșteșugari de acasă.

Materiale informative și de formare pentru electriciștii începători.

Cazuri, exemple și soluții tehnice, recenzii de inovații electrice interesante.

Toate informațiile despre Electric Info sunt furnizate în scopuri informaționale și educaționale. Administrarea acestui site nu este responsabilă pentru utilizarea acestor informații. Site-ul poate conține materiale 12+

Retipărirea materialelor este interzisă.

Principiul funcționării contoarelor de energie electrică

Fiecare dintre noi are un dispozitiv de măsurare a energiei electrice în apartament, în casă, în garaj, cu alte cuvinte, un contor electric. Acesta calculează cantitatea de energie electrică consumată într-o anumită perioadă de timp. Anterior, au fost utilizați contoare electrice de inducție, construite pe baza mecanismului de inducție, dar odată cu dezvoltarea modernă a mijloacelor tehnice, ei au început să forțeze în mod activ contoarele electrice electronice. Să aruncăm o privire mai atentă la fiecare dintre ei.

Inductoare de energie electrică

După cum sa menționat mai sus, contorul de inducție funcționează pe baza unui mecanism de inducție, schema fiind prezentată mai jos:

Deci, acesta este alcătuit din două bobine staționare (înfășurări) 1 și 2 care în spațiu sunt deplasate unul față de celălalt cu un unghi de 90 °. Prin urmare, atunci când sunt conectate la rețea, fluxurile magnetice care curg prin înfășurările vor fi deplasate unul față de celălalt. Ca rezultat, va exista un câmp magnetic care rulează, care generează cuplu, care va începe să rotească discul de aluminiu 4 situat în câmpul magnetic al bobinei. Pentru a evita rotirea inerțială a discului, după îndepărtarea tensiunilor din bobine sau prin rotirea prea rapidă cu o sarcină minimă, discul va fi de asemenea afectat de un magnet permanent 3, care va asigura cuplul de frânare. Valoarea cuplului mediu va fi:

Ca și în cazul unui wattmetru convențional, contorul are două înfășurări, un curent și o tensiune. Înfășurarea curentă este realizată cu o conductă groasă corespunzătoare curentului nominal și este inclusă în circuit în serie.

Bobina de tensiune este realizată cu un fir subțire (0,06 - 0,12 mm) cu un număr mare de ture și este conectat la circuit în paralel.

Toate aceste înfășurări sunt deja amplasate în interiorul dispozitivului și nu necesită un circuit special de comutare. Are numai două fire de intrare (pentru faze monofazate - zero) și ieșire. Contoarele au o clasă de precizie de 1,0; 2,0; 2.5. Ele pot fi produse pentru curenți diferiți de 127V, 220V. De asemenea, trei faze pot fi 127V, 220V, 380V, precum și curenți până la 2000 A și 35 kV, dar conectați prin intermediul unor transformatoare de măsurare.

Principiul de funcționare al unei inducții trifazate este similar cu cel al unei singure faze, dar din moment ce se utilizează sisteme trifazate, sunt posibile diferite scheme de comutare (triunghi, stea), este necesar să se studieze mai întâi capabilitățile dispozitivului selectat.

Contoare electronice de energie electrică

Spre deosebire de dispozitivele electronice de inducție nu se utilizează piese mecanice rotative. Toate acestea sunt implementate folosind tehnologia microprocesorului, diagrama de mai jos:

TT - transformator de curent

Cu ajutorul senzorilor de curent DT și a senzorilor de tensiune DN, valorile curentului și tensiunii rețelei sunt luate. După senzori, semnalele merg către un convertor analog-digital, unde semnalul analogic se transformă în digital și intră în microcontroler. Microcontrolerul, la rândul său, efectuează calculele și trimite datele pe ecran sau prin interfață unui alt dispozitiv. Cu ajutorul unor astfel de contoare de energie electrică puteți păstra centralizat înregistrări ale energiei electrice de diverse linii.

Principalul avantaj al contoarelor electronice prin inducție este:

  • absența părților rotative, ceea ce reduce probabilitatea ruperii;
  • capacitatea de a ține evidența electricității la rate diferite, cu comutarea automată în funcție de ora din zi (contoare multi-tarifare);
  • eroare de măsurare mai mică, în special la sarcini reduse;
  • capacitatea de a transmite date pe o distanță prin interfețe, care nu necesită prezență constantă pentru a elimina datele;
  • ușurința utilizării;
  • costuri ridicate;
  • probabilitatea mare de eșec cu surse de putere mari și curent de rețea;
  • reparații mai scumpe și mai dificile;
  • sensibilitate mai mare la condițiile climatice (de exemplu, diferența de temperatură);
  • mai dificil de diagnosticat disfuncționalități;

Modul în care contoarele sunt conectate la rețeaua monofazată sau trifazată, puteți vedea videoclipul de mai jos: