Peranti dan prinsip operasi meter elektrik

Peranti pemeteran elektrik pertama muncul pada abad ke-19. Ini dapat dijelaskan oleh kajian elektromagnetisme yang dilakukan oleh para saintis. Hari ini, meter elektrik terbahagi kepada beberapa jenis dan dipasang di semua premis di mana orang menggunakan elektrik. Tugas utamanya adalah untuk menstabilkan dan, jika digunakan dengan betul, meminimumkan bil utiliti.

Pengelasan alat pemeteran elektrik

Semua meter elektrik dikelaskan mengikut jenis bergantung pada jenis sambungan, ciri reka bentuk dan nilai yang diukur. Peranti dibahagikan kepada yang dihubungkan secara langsung ke talian kuasa dan peranti yang disambungkan ke litar elektrik menggunakan pengubah pengukur.

Bergantung pada ciri reka bentuk, meter elektrik dibahagikan kepada jenis berikut:

• Elektromekanikal atau aruhan. Prinsip pengoperasian meter elektrik adalah seperti berikut: bahagian bergerak yang terbuat dari bahan konduktif secara langsung dipengaruhi oleh medan magnet, yang dibentuk oleh gegelung konduktif pegun. Bahagian yang bergerak adalah cakera, dan gegelung menghasilkan arus, mendorong cakera ini. Jumlah sumber yang digunakan berkadar langsung dengan jumlah putaran cakera ini.

  

• Peranti pemeteran statik atau elektronik. Prinsip pengoperasian meter elektrik elektronik adalah seperti berikut: elektronik, mereka dalam keadaan pepejal, bahagian-bahagiannya terdedah kepada kesan voltan dan arus bolak-balik, yang menghasilkan denyutan pada output, yang jumlahnya sama dengan isipadu sumber tenaga yang diukur. Peranti meter elektrik sedemikian memungkinkan untuk mengukur tenaga aktif dengan menukar voltan dan isyarat arus analog menjadi denyutan kiraan.
• Jenis alat pemeteran hibrid agak jarang berlaku. Keunikan peranti meter elektrik terletak pada kesamaan reka bentuk peranti mekanikal dan elektronik.

Meter elektrik dikelaskan kepada beberapa jenis mengikut nilai yang diukur dan jumlah tarif. Dalam kes pertama, alat pemeteran adalah fasa tunggal dan tiga fasa, di kedua - tarif satu dan dua.

Peranti dan prinsip operasi meter elektrik

Untuk mencatat penggunaan daya aktif arus bolak dalam masa nyata dan berterusan, diperlukan untuk memasang peranti pemeteran induksi fasa tunggal atau tiga fasa. Sekiranya pemeteran arus terus, yang meluas di landasan kereta api dan semua jenis pengangkutan elektrik, penting, peranti pemeteran elektrodinamik dipasang.

Meter elektrik induksi dilengkapi dengan cakera yang diperbuat daripada aluminium, apabila sumbernya habis, elemen bergerak ini berputar kerana aliran pusaran yang dibuat oleh gegelung aruhan. Dalam kes ini, dua daya yang berbeza dihadapi - medan magnet gegelung aruhan dan medan magnet arus eddy. Arus yang dihasilkan mengalir dalam litar beban selari. Setiap gegelung dilengkapi dengan teras yang dimagnetkan oleh arus bolak-balik. Pendedahan kepada arus ulang-alik yang berterusan menyebabkan kutub elektromagnet sentiasa berubah. Ini membawa kepada laluan medan magnet di antara mereka. Inilah yang menarik cakera aluminium bersamanya, membentuk putaran.

Kelajuan putaran cakera berkadar terus dengan besarnya arus di kedua-dua gegelung. Dalam penghasilan meter elektrik, teknik penyambungan sederhana dari mekanik digunakan, kerana cakera berputar dikaitkan dengan bacaan digital pada panel.

Perakaunan penggunaan berdasarkan voltan hadapan dan arus. Semua data dimasukkan ke indikator, dalam model lanjutan data disimpan dalam memori perangkat.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, orang semakin memilih reka bentuk dua tarif elektronik. Permintaan yang terus meningkat dapat dijelaskan dengan senarai kelebihan berikut:

• Peranti membaca maklumat dengan lebih tepat, yang membantu mengurangkan bil utiliti.
• Berbanding dengan meter elektrik mekanikal, ukurannya ringkas dan penampilannya lebih menarik.
• Mereka secara automatik beralih ke kadar siang dan malam, tidak diperlukan penyertaan manusia. Walaupun pada peringkat pengeluaran, peranti ini diprogramkan untuk dua selang waktu - dari pukul 07:00 hingga 23:00 dan dari 23:00 hingga 07:00.
• Model yang diperbaiki perlu diperiksa setiap 5-16 tahun sekali. Pemeriksaan sedemikian diperlukan untuk kebenaran perakaunan dan akruan dana. Pengesahan harus dilakukan oleh syarikat pembekal tenaga.

Pemeriksaan pertama kebolehoperasian peranti dilakukan di kilang, tarikh mesti dinyatakan dalam dokumentasi yang disertakan.

Di antara kelemahan peranti pemeteran dua tarif, mereka menonjolkan kos yang tinggi dan ketidakpercayaannya berbanding dengan rakan mekanik. Seperti yang ditunjukkan oleh amalan, model elektronik lebih kerap gagal.

Gambarajah skematik meter elektrik

Skema operasi semua jenis alat elektrik tidak mempunyai perbezaan asas, semuanya serupa.

Beberapa sensor sederhana digunakan untuk mengukur daya:

• Sensor voltan yang operasinya didasarkan pada litar pembahagi yang diketahui.
• Sensor semasa berdasarkan pintasan biasa di mana fasa utama elektrik melewati.

Isyarat yang dirakam oleh sensor ini kecil, jadi perlu diperkuat menggunakan penguat elektronik. Kemudian pemprosesan analog-digital dilakukan untuk mengubah isyarat dan mengalikannya.

Langkah-langkah seterusnya adalah menyaring isyarat digital dan memaparkan data pada paparan instrumen:

• penyatuan;
• petunjuk;
• pemindahan pengiraan;
• penjelmaan.

Dalam skema ini, sensor input yang digunakan tidak mampu memberikan pengukuran ketepatan vektor kelas tinggi, dan oleh itu pengiraan daya.

Sekiranya ketepatan pengukuran tinggi diperlukan, litar ini juga dilengkapi dengan alatubah khas.

Sekiranya, sebagai perbandingan, kita mempertimbangkan rajah prinsip pengoperasian peranti pemeteran elektronik fasa tunggal, di dalamnya, VT disambungkan tambahan ke sifar dan fasa, dan CT adalah komponen integral dari pecah wayar fasa. Oleh kerana isyarat datang dari dua transformer, tidak diperlukan penguatan isyarat tambahan. Semua transformasi selanjutnya dilakukan oleh mikrokontroler, ia mengawal paparan, memori akses rawak dan relay elektronik. Sinyal keluaran dapat dikirimkan lebih jauh melalui RAM ke saluran data.