Princip činnosti elektroměru: pulzní, indukční a třífázový.

Hlavním účelem tohoto zařízení je neustále měřit spotřebu řízeného úseku elektrického obvodu a zobrazovat jeho hodnotu ve formě vhodné pro člověka. Základ prvku využívá polovodičové elektronické součástky pracující na polovodičových nebo mikroprocesorových strukturách.

Taková zařízení se vyrábějí pro práci s proudovými obvody:

1. Konstantní hodnota;
2. Sinusový harmonický tvar.

Stejnosměrné elektroměry fungují pouze v průmyslových podnicích, které provozují výkonná zařízení s vysokým stálým příkonem (elektrifikovaná železniční doprava, elektrická vozidla. ). Nejsou používány pro domácí účely a jsou vyráběny v omezeném množství. Proto je v dalším materiálu tohoto článku nebudeme uvažovat, i když se princip jejich činnosti liší od modelů pracujících na střídavý proud, zejména v konstrukci proudových a napěťových snímačů.

Elektronické měřiče střídavého výkonu jsou vyráběny pro měření energie elektrických zařízení:

1. S jednofázovým napěťovým systémem;
2. V třífázových obvodech.

Konstrukce elektronického měřiče

Celá základna prvku je umístěna uvnitř pouzdra a je vybavena:

• svorkovnice pro připojení elektrických vodičů;
• LCD zobrazovací panel;
• ovládací prvky pro provoz a přenos informací ze zařízení;
• měřicí transformátory;
• deska plošných spojů s polovodičovými prvky;
• ochranný obal.

Funkčnost takového elektroměru je potvrzena:

• použitá značka ověřovatele potvrzující, že zařízení prošlo metrologickým ověřením na zkušebním stavu a posouzením jeho vlastností v rámci třídy přesnosti deklarované výrobcem;
• neporušená pečeť společnosti energetického dozoru odpovědná za správné připojení elektroměru k elektrickému obvodu.

Vnitřní pohled Deska takového zařízení je znázorněna na obrázku.

Nejsou zde žádné pohyblivé ani indukční mechanismy. A přítomnost tří vestavěných proudových transformátorů používaných jako senzory se stejným počtem jasně viditelných kanálů na desce plošných spojů naznačuje třífázový provoz tohoto zařízení.

Elektrické procesy zohledněné elektronickým měřičem

Provoz vnitřních algoritmů třífázových nebo jednofázových konstrukcí probíhá podle stejných zákonů, s výjimkou, že ve 3fázovém složitějším zařízení existuje geometrický součet hodnot každého z tři složkové kanály.

Proto budeme primárně zvažovat principy fungování elektronického měřiče na příkladu jednofázového modelu. K tomu si připomeňme základní zákony elektrotechniky související s mocí.

Jeho plná hodnota je určena složkami:

• aktivní;
• reaktivní (součet indukčních a kapacitních zátěží).

Proud procházející společným obvodem jednofázové sítě je ve všech úsecích stejný a úbytek napětí na každém prvku závisí na typu odporu a jeho hodnotě. Při aktivním odporu se shoduje s vektorem procházejícího proudu ve směru a při jalovém odporu se odchyluje do strany. Navíc na indukčnosti vede proud v úhlu a na kapacitě zaostává.

Elektronické měřiče jsou schopny zohledňovat a zobrazovat celkový výkon a jeho činné a jalové hodnoty. K tomu se provádějí měření vektorů proudu s napětím přiváděným na jeho vstup. Na základě hodnoty úhlové odchylky mezi těmito vstupními veličinami je určen a vypočítán charakter zatížení a poskytnuty informace o všech jeho složkách.

V různých provedeních elektronických měřičů není sada funkcí stejná a může se výrazně lišit svým účelem. Tím se zásadně liší od svých indukčních protějšků, které fungují na základě interakce elektromagnetických polí a indukčních sil, které způsobují rotaci tenkého hliníkového disku. Konstrukčně jsou schopny měřit pouze činný nebo jalový výkon v jednofázovém nebo třífázovém obvodu a celkovou hodnotu je nutné vypočítat samostatně ručně.

Princip měření výkonu elektronickým měřičem

Schéma činnosti jednoduchého měřiče s výstupními převodníky znázorněno na obrázku.

K měření výkonu využívá jednoduché senzory:

• proud založený na konvenčním bočníku, kterým prochází fáze obvodu;
• napětí pracující podle známého dělicího obvodu.

Signál zachycovaný takovými snímači je malý a je zvyšován pomocí elektronických proudových a napěťových zesilovačů, načež dochází k analogově-digitálnímu zpracování pro další konverzi signálů a jejich násobení za účelem získání hodnoty úměrné hodnotě spotřeby energie.

Dále je digitalizovaný signál filtrován a odeslán do zařízení:

• indikace;
• integrace;
• přenos měření;
• další transformace.

Schéma činnosti jednofázového elektronického měřiče

V něm je měřicí CT připojen k přerušení fázového vodiče spotřebitele a VT je připojen k fázi a nule.

Signály z obou transformátorů nepotřebují zesílení a jsou odesílány vlastními kanály do jednotky ADC, která je převádí na digitální kód pro výkon a frekvenci. Další transformace provádí mikrokontrolér, který řídí:

• zobrazit;
• elektronické relé;
• RAM je paměťové zařízení s náhodným přístupem.

Funkčnost elektronických měřičů

Nízká chyba měření spotřeby, odhadovaná na třídu přesnosti 0,5 S nebo 02 S, umožňuje použití těchto zařízení pro komerční měření spotřebované elektřiny.

Konstrukce určená pro měření v třífázových obvodech mohou pracovat ve tří nebo čtyřvodičových elektrických obvodech.

Elektronický měřič může být přímo připojen k provoznímu zařízení nebo mít konstrukci, která umožňuje použití mezilehlých, např. vysokonapěťových přístrojových transformátorů. V druhém případě se zpravidla provádí automatický přepočet naměřených sekundárních veličin na primární hodnoty proudu, napětí a výkonu včetně činných a jalových složek.

Elektroměr zaznamenává směr celkového výkonu se všemi jeho součástmi v dopředném a zpětném směru a ukládá tyto informace s časovou referencí. V tomto případě může uživatel odečítat energii podle jejího přírůstku za určité časové období, například aktuální den, měsíc nebo rok vybraný z kalendáře, nebo akumulaci po určitou určenou dobu.

Zafixování hodnot činného a jalového výkonu na určitou dobu, například 3 nebo 30 minut, stejně jako rychlé vyvolání jeho maximálních hodnot v průběhu měsíce značně usnadňuje analýzu provozu energetických zařízení.

Kdykoli si můžete prohlédnout okamžité ukazatele činného a jalového odběru, efektivního proudu, napětí, frekvence v každé fázi.

Přítomnost funkce multitarifního měření energie pomocí několika kanálů přenosu informací rozšiřuje podmínky pro komerční využití. V tomto případě jsou tarify vytvářeny na konkrétní čas, například každou půlhodinu víkendu nebo všedního dne podle ročního období nebo měsíce v roce.

Pro pohodlí uživatele je na displeji zobrazeno provozní menu, mezi jehož položkami můžete procházet pomocí nedalekých ovládacích prvků.

Elektronický elektroměr umožňuje nejen číst informace přímo z displeje, ale také je prohlížet prostřednictvím vzdáleného počítače, stejně jako zadávat další data nebo je programovat přes optický port.

Ochrana informací

Montáž těsnění na pult se provádí ve dvou fázích:

1. na první úrovni je zakázán přístup do vnitřku tělesa zařízení technickou kontrolou závodu poté, co bylo měřidlo vyrobeno a prošlo státním ověřením;

2. na druhé úrovni plombování je přístup ke svorkám a připojeným vodičům zablokován zástupcem organizace zásobování energií nebo energetického dozoru.

Všechny události sejmutí a instalace krytu jsou vybaveny alarmem, jehož spuštění se zaznamenává do paměti událostí s odkazem na čas a datum.

Systém hesel poskytuje omezení přístupu uživatele k informacím a může obsahovat až pět omezení.

Úroveň nula zcela odstraňuje omezení a umožňuje prohlížet všechna data lokálně nebo vzdáleně, synchronizovat čas a upravovat hodnoty.

První úroveň dodatečné přístupové heslo je poskytnuto zaměstnancům instalační nebo provozní organizace systémů ASKUE pro nastavení zařízení a parametrů záznamu, které neovlivňují komerční vlastnosti.

Druhá úroveň Hlavní přístupové heslo přiděluje odpovědný pracovník energetického dozoru na měřidle, které prošlo seřízením a je plně připraveno k provozu.

Třetí úroveň základní přístup mají pracovníci energetického dozoru, kteří odebírají a instalují kryt z měřiče, aby získali přístup k jeho svorkám nebo prováděli dálkové operace přes optický port.

Čtvrtá úroveň poskytuje možnost instalace hardwarových klíčů na desku, odstranění všech nainstalovaných těsnění a možnost pracovat přes optický port pro zlepšení konfigurace a nahrazení kalibračních koeficientů.

Uvedený seznam schopností, které elektronický elektroměr má, je obecný a přehledný. Lze jej zobrazit jednotlivě a lišit se i u každého modelu stejného výrobce.

Účtování spotřeby elektrické energie spotřebované v zařízeních jakékoli formy vlastnictví se provádí pomocí elektroměrů. Správná volba zařízení se odráží v úspoře energie, která je v dnešní době prvořadým úkolem. Bez instalace elektroměru nebude připojeno ani jedno zařízení do sítí energetických společností. Pravidla pro jeho výběr, umístění instalace a připojení jsou upravena regulační a technickou dokumentací, mezi nimiž PUE zaujímá hlavní místo. Každý majitel domu sepisuje smlouvu o připojení k sítím, kde musí být uveden model měřiče. To je nezbytné pro ověření měřiče, jehož frekvence je pro každý model nastavena výrobcem.

Klasifikace

ОDomácí i zahraniční výrobci vyrábějí obrovskou škálu elektroměrů. Klasifikace zařízení podle následujících kritérií vám pomůže pochopit:

• princip činnosti (indukční a elektronický);
• počet fází nebo třída napětí (jedno- a třífázové);
• způsob připojení (přímo a přes přístrojové transformátory);
• počet tarifů (jedno-, dvou- a třítarifní);
• typ tarifu (externí a interní);
• třída přesnosti (0,2s; 0,2; 0,5s; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5);
• měřený proud (základní, startovací a maximální);
• typ rozhraní (pulzní, IR port, RS 232, RS 485, optická komunikační linka, CAN, PLC modem a GSM).

Zařízení a princip činnosti

Konstrukce měřiče závisí na principu jeho činnosti a funkcích, které plní. Jednofázový indukční měřič se používá v jednofázových střídavých sítích a skládá se z následujících částí:

• kompozitní tělo;
• dvě vinutí: proud a napětí;
• dvě magnetická jádra: proudová vinutí a napěťová vinutí;
• opačné póly;
• hliníkový disk;
• mechanismus šnekového typu;
• počítací mechanismus;
• permanentní magnet používaný k brzdění kotouče;
• osa, na které je namontován počítací mechanismus, šnekové kolo a hliníkový disk.

Schematický návrh jednofázového elektroměru indukčního typu

Princip fungování zařízení je následující. 2 elektromagnety představují měřicí mechanismus měřiče. Jsou umístěny pod úhlem 90° vůči sobě. V magnetickém poli těchto elektromagnetů je disk vyrobený z hliníku. Elektroměr se uvádí do provozu připojením proudového vinutí k elektrickým přijímačům v sérii a k ​​napěťovým přijímačům paralelně. Při průchodu střídavého proudu vinutím vznikají v jádrech magnetické toky různé velikosti. Pronikají diskem, v důsledku čehož indukují vířivé proudy. Když posledně jmenované interagují s magnetickými toky, vzniká síla, která otáčí disk. Ten je zase připojen k počítacímu mechanismu, který zohledňuje rychlost otáčení disku. Čísla umístěná na počítacím mechanismu zaznamenávají spotřebu elektrické energie.

Jak se zatěžovací proud zvyšuje, vzniká větší krouticí moment, což způsobuje rychlejší otáčení disku.

Princip činnosti třífázových indukčních elektroměrů je podobný jako u výše popsaného elektroměru, pouze s tím rozdílem, že se používají v třífázových AC sítích.

Čelní pohled na třífázový indukční elektroměr s odstraněným krytem

Boční pohled s odstraněným zadním krytem třífázového indukčního měřiče

S rozvojem elektronických technologií se objevily elektronické měřiče spotřeby energie. Jejich princip fungování je poměrně jednoduchý. Speciální převodník převádí vstupní analogové signály z proudových a napěťových senzorů na digitální pulzní kód. Ten je přiváděn do mikrokontroléru, který zaznamenává množství spotřebované elektřiny na displej produktu. Hlavní části elektronického měřiče jsou tedy:

• ochranné pouzdro;
• transformátory měřící proud a napětí;
• konvertor;
• mikrokontrolér, který je řídícím orgánem a přenáší informace na displej;
• svorkovnice pro elektrické připojení. dráty

Provoz jednofázových a třífázových elektronických měřičů se provádí podle stejných zákonů, pouze s tím rozdílem, že ve 3fázovém se sčítají hodnoty každého ze tří kanálů.

Blokové schéma činnosti jednofázového elektroměru typu

Z diagramu je vidět, že proudový transformátor je připojen k přerušení fázového vodiče a napěťový transformátor je připojen k nule a fázi. Proudové a napěťové signály jsou převedeny na výkon a frekvenci v digitální podobě pomocí převodníku, mikrokontrolér pak řídí paměť s přímým přístupem (RAM), elektronické relé a displej, který zobrazuje digitální informace, které zaznamenávají spotřebu elektřiny objektu připojeného k němu; měřič. RAM u některých modelů může hrát roli informačního vysílače, který umožňuje ovládat provoz měřiče na dálku.

Elektronické měřiče pro měření spotřeby elektrické energie v třífázových obvodech mohou pracovat v tří i čtyřvodičových obvodech. Zařízení ukládají informace o čase. Odečty lze provádět po určitou dobu a lze zaznamenat následující indikátory:

• aktivní spotřeba;
• reaktivní spotřeba;
• efektivní hodnoty napětí a proudu;
• frekvence v každé fázi.

To vše umožnilo vytvořit multitarifní měřiče pro výpočet spotřeby elektřiny v různé denní době, podle dne v týdnu nebo podle ročního období.

Video o pultu

Níže uvedené video vám prozradí, z čeho se měřič spotřeby elektřiny skládá a jak funguje.

Po pochopení návrhu elektroměrů můžeme s jistotou říci, že elektronické analogy jsou mnohem lepší než indukční, odrážejí informace přesněji, je vhodné je číst a prohlížet, pokud je to nutné, na dálku. Jedinou výhodou indukčních měřičů je jejich cena, která je mnohem nižší než u elektronických modelů.

Ohodnoťte tento článek:
Související články

Připojení k přívodu vody Kotel se připojuje několika způsoby v závislosti na konfiguraci kotle. Nejčastěji používaným obvodem je třícestný ventil. Schéma zapojení Ne všechny kotle jsou vybaveny.

Funkčnost klimatizací Mnoho spotřebitelů se domnívá, že konstrukce klimatizační jednotky umožňuje použití zařízení pouze pro chlazení vzduchu během horkého počasí. Vědět, jak funguje klimatizace.

Užitečné programy pro radioamatéry Analyzátor rádiových obvodů. Odložte páječku, nejprve nasimulujte svůj obvod na počítači, to vám pomůže sestavit funkční návrh bez chyb. Verze.

Požadavky ruské legislativy Hlavním dokumentem je rezoluce č. 824, schválená ruskou vládou dne 19. září 2013. Provedlo změny v Pravidlech poskytování služeb.

Typické připojovací obvody Postup výběru prvků a připojovacích obvodů s pevným a nastavitelným napájením je uveden v technickém popisu zařízení. V závislosti na požadovaném výstupním napětí.

Audacity Audacity je program pro úpravu zvuku, který vám umožňuje nahrávat váš hlas z mikrofonu. Na hotovém záznamu můžete odstranit šum na pozadí, aplikovat efekty, zvýšit hlasitost zvuku atd.

Malá historie vzniku HIT Italský vědec Luigi Galvani přišel v osmnáctém století s nejjednodušším prvkem, který chemicky generoval elektrický proud. Nebyl však pouze vědcem.

Závazná pravidla Instalace ohebných a polopružných vzduchovodů se provádí v plném napětí. Vzduchová hadice by se neměla v žádné oblasti prohýbat – tlak se ztrácí při každém vychýlení. Základy.

Příklad výběru zařízení Jak se vybírá zařízení a počítá nucené větrání v bytě s plastovými okny? Práce probíhají v několika fázích: výměna vzduchu za.