อุปกรณ์และหลักการทำงานของมิเตอร์ไฟฟ้า

อุปกรณ์วัดค่าไฟฟ้าเครื่องแรกปรากฏขึ้นในศตวรรษที่ 19 สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ด้วยการศึกษาครั้งใหญ่ของแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ วันนี้มิเตอร์ไฟฟ้าแบ่งออกเป็นหลายประเภทและติดตั้งในทุกสถานที่ที่ผู้คนใช้ไฟฟ้า งานหลักคือการรักษาเสถียรภาพ และหากใช้อย่างถูกต้อง ให้ลดค่าสาธารณูปโภคให้น้อยที่สุด

การจำแนกประเภทของอุปกรณ์วัดไฟฟ้า

มิเตอร์ไฟฟ้าทั้งหมดจำแนกตามประเภทขึ้นอยู่กับประเภทของการเชื่อมต่อ ลักษณะการออกแบบ และค่าที่วัดได้ อุปกรณ์แบ่งออกเป็นส่วนเชื่อมต่อโดยตรงกับสายไฟและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้าโดยใช้หม้อแปลงวัด

มิเตอร์ไฟฟ้าแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการออกแบบ:

• เครื่องกลไฟฟ้าหรือการเหนี่ยวนำ หลักการทำงานของมิเตอร์ไฟฟ้ามีดังนี้: ส่วนที่เคลื่อนที่จากวัสดุนำไฟฟ้าได้รับผลกระทบโดยตรงจากสนามแม่เหล็กซึ่งเกิดขึ้นจากขดลวดนำไฟฟ้าที่อยู่กับที่ ส่วนที่เคลื่อนที่เป็นแผ่นดิสก์ และคอยล์สร้างกระแส ขับแผ่นดิสก์นี้ จำนวนทรัพยากรที่ใช้เป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนรอบของดิสก์นี้

  

• อุปกรณ์วัดแสงแบบคงที่หรือแบบอิเล็กทรอนิกส์ หลักการทำงานของมิเตอร์ไฟฟ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์มีดังนี้: อิเล็กทรอนิกส์, โซลิดสเตต, ชิ้นส่วนไวต่อผลกระทบของแรงดันไฟและกระแสสลับซึ่งสร้างพัลส์ที่เอาต์พุต, จำนวนเท่ากับปริมาตร ของแหล่งพลังงานที่วัดได้ อุปกรณ์มิเตอร์ไฟฟ้าดังกล่าวทำให้สามารถวัดพลังงานที่ใช้งานได้โดยการแปลงแรงดันไฟและสัญญาณกระแสแอนะล็อกเป็นพัลส์การนับ
• อุปกรณ์วัดแสงแบบไฮบริดนั้นค่อนข้างหายาก ลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์มิเตอร์ไฟฟ้าอยู่ในความคล้ายคลึงกันของการออกแบบอุปกรณ์เครื่องกลและอิเล็กทรอนิกส์

มิเตอร์ไฟฟ้าแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามค่าที่วัดได้และจำนวนภาษี ในกรณีแรก อุปกรณ์วัดแสงเป็นแบบเฟสเดียวและสามเฟส ในส่วนที่สอง - หนึ่งและสองอัตรา

อุปกรณ์และหลักการทำงานของมิเตอร์ไฟฟ้า

เพื่อบันทึกการใช้พลังงานที่ใช้งานอยู่ของกระแสสลับแบบเรียลไทม์และต่อเนื่อง จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์วัดแสงแบบเหนี่ยวนำเฟสเดียวหรือสามเฟส หากการสูบจ่ายกระแสตรงซึ่งแพร่หลายบนรางรถไฟและการขนส่งทางไฟฟ้าทุกประเภทเป็นสิ่งสำคัญ ให้ติดตั้งอุปกรณ์วัดแสงอิเล็กโทรไดนามิก

มิเตอร์ไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำจะติดตั้งแผ่นดิสก์ที่ทำจากอลูมิเนียม เมื่อมีการใช้ทรัพยากร องค์ประกอบที่เคลื่อนที่นี้จะหมุนเนื่องจากกระแสน้ำวนที่สร้างขึ้นโดยขดลวดเหนี่ยวนำ ในกรณีนี้จะพบแรงสองชนิดที่แตกต่างกัน ได้แก่ สนามแม่เหล็กของขดลวดเหนี่ยวนำและสนามแม่เหล็กของกระแสน้ำวน กระแสที่เกิดขึ้นจะไหลในวงจรโหลดแบบขนาน ขดลวดแต่ละอันมีแกนที่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็กโดยกระแสสลับ การได้รับกระแสสลับอย่างต่อเนื่องทำให้ขั้วของแม่เหล็กไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา สิ่งนี้นำไปสู่การผ่านของสนามแม่เหล็กระหว่างพวกมัน นี่คือสิ่งที่ดึงแผ่นดิสก์อลูมิเนียมไปพร้อมกับหมุน

ความเร็วของการหมุนของดิสก์เป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของกระแสในขดลวดทั้งสอง ในการผลิตมิเตอร์ไฟฟ้าใช้เทคนิคการเชื่อมต่ออย่างง่ายจากกลไกเนื่องจากดิสก์หมุนสัมพันธ์กับการอ่านค่าดิจิตอลบนแผงควบคุม

การบัญชีการบริโภคขึ้นอยู่กับแรงดันไปข้างหน้าและกระแส ข้อมูลทั้งหมดจะถูกส่งไปยังตัวบ่งชี้ ในรุ่นขั้นสูง ข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำของอุปกรณ์

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้คนชอบการออกแบบสองอัตราทางอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้น ความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องสามารถอธิบายได้จากข้อดีดังต่อไปนี้:

• อุปกรณ์อ่านข้อมูลได้แม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งช่วยลดค่าสาธารณูปโภค
• เมื่อเปรียบเทียบกับมิเตอร์ไฟฟ้าแบบกลไกแล้ว พวกมันจะมีขนาดที่กะทัดรัดและรูปลักษณ์ที่น่าดึงดูดยิ่งขึ้น
• โดยจะเปลี่ยนเป็นอัตรากลางวันและกลางคืนโดยอัตโนมัติ ไม่จำเป็นต้องมีส่วนร่วมของมนุษย์ แม้แต่ในขั้นตอนการผลิต อุปกรณ์ยังได้รับการตั้งโปรแกรมสำหรับช่วงเวลาสองช่วงเวลา - ตั้งแต่ 07:00 น. ถึง 23:00 น. และ 23:00 น. ถึง 07:00 น.
• ต้องตรวจสอบแบบจำลองที่ได้รับการปรับปรุงทุกๆ 5-16 ปี การตรวจสอบดังกล่าวจำเป็นสำหรับความถูกต้องของการบัญชีและการสะสมเงิน การตรวจสอบควรทำโดยบริษัทจัดหาพลังงาน

การตรวจสอบการใช้งานอุปกรณ์ครั้งแรกจะดำเนินการในโรงงาน โดยต้องระบุวันที่ในเอกสารประกอบ

ข้อเสียของอุปกรณ์วัดแสงแบบสองอัตรานั้นเน้นที่ค่าใช้จ่ายสูงและความไม่น่าเชื่อถือเมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ทางกล จากการฝึกฝนแสดงให้เห็นว่าโมเดลอิเล็กทรอนิกส์ล้มเหลวบ่อยขึ้น

แผนผังของมิเตอร์ไฟฟ้า

โครงร่างการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกประเภทไม่มีความแตกต่างพื้นฐานซึ่งมีความคล้ายคลึงกันทั้งหมด

มีการใช้เซ็นเซอร์อย่างง่ายหลายตัวในการวัดกำลัง:

• เซ็นเซอร์แรงดันไฟฟ้าที่ทำงานตามวงจรแบ่งที่รู้จัก
• เซ็นเซอร์ปัจจุบันขึ้นอยู่กับการแบ่งปกติซึ่งเฟสของไฟฟ้าหลักผ่าน

สัญญาณที่บันทึกโดยเซ็นเซอร์เหล่านี้มีขนาดเล็ก จึงต้องขยายสัญญาณโดยใช้เครื่องขยายเสียงอิเล็กทรอนิกส์ จากนั้นจึงดำเนินการประมวลผลแบบแอนะล็อก-ดิจิตอลเพื่อแปลงสัญญาณและคูณสัญญาณเหล่านั้น

ขั้นตอนต่อไปคือการกรองสัญญาณดิจิทัลและแสดงข้อมูลบนจอแสดงผลของอุปกรณ์:

• บูรณาการ;
• ข้อบ่งชี้;
• การโอนการคำนวณ
• การเปลี่ยนแปลง

ในรูปแบบนี้ เซ็นเซอร์อินพุตที่ใช้ไม่สามารถให้การวัดความแม่นยำของเวกเตอร์ระดับสูงได้ และด้วยเหตุนี้จึงทำการคำนวณกำลัง

หากต้องการความแม่นยำในการวัดสูง วงจรจะถูกติดตั้งเพิ่มเติมด้วยหม้อแปลงเครื่องมือพิเศษ

หากในการเปรียบเทียบเราพิจารณาแผนภาพหลักของการทำงานของอุปกรณ์วัดแสงอิเล็กทรอนิกส์แบบเฟสเดียวในนั้น VT จะเชื่อมต่อกับศูนย์และเฟสเพิ่มเติมและ CT เป็นส่วนประกอบสำคัญของการแตกของสายเฟส เนื่องจากสัญญาณมาจากหม้อแปลงสองตัว จึงไม่จำเป็นต้องมีการขยายสัญญาณเพิ่มเติม การแปลงเพิ่มเติมทั้งหมดดำเนินการโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยจะควบคุมการแสดงผล หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม และรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ สัญญาณเอาท์พุตสามารถส่งต่อไปผ่าน RAM ไปยังช่องสัญญาณข้อมูล