Elektrik sayaçlarının cihazı ve çalışma prensibi

İlk elektrik ölçüm cihazları 19. yüzyılda ortaya çıktı. Bu, bilim adamları tarafından yürütülen büyük elektromanyetizma çalışmaları ile açıklanabilir. Günümüzde elektrik sayaçları çeşitli tiplere ayrılmakta ve insanların elektrik tükettiği tüm tesislere kurulmaktadır. Ana görevi, dengelemek ve doğru kullanılırsa faturaları en aza indirmektir.

Elektrik ölçüm cihazlarının sınıflandırılması

Tüm elektrik sayaçları, bağlantı tipine, tasarım özelliklerine ve ölçülen değerlere göre türlerine göre sınıflandırılır. Cihazlar doğrudan güç hattına bağlanan cihazlar ve ölçüm transformatörleri kullanılarak elektrik devresine bağlanan cihazlar olarak ikiye ayrılır.

Tasarım özelliklerine bağlı olarak, elektrik sayaçları aşağıdaki tiplere ayrılır:

• Elektromekanik veya indüksiyon. Elektrik sayacının çalışma prensibi aşağıdaki gibidir: iletken bir malzemeden yapılmış hareketli bir parça, sabit iletken bobinlerin oluşturduğu bir manyetik alandan doğrudan etkilenir. Hareketli kısım bir disktir ve bobinler bu diski çalıştıran akımlar üretir. Tüketilen kaynak miktarı, bu diskin devir sayısı ile doğru orantılıdır.

  

• Statik veya elektronik ölçüm cihazı. Elektronik bir elektrik sayacının çalışma prensibi aşağıdaki gibidir: elektronik, katı hal, parçalar voltaj ve alternatif akımın etkilerine karşı hassastır, bu da çıkışta sayısı hacme eşit darbeler oluşturur. ölçülen enerji kaynağının Böyle bir elektrik sayacı cihazı, voltaj ve analog akım sinyallerini sayma darbelerine dönüştürerek aktif enerjiyi ölçmeyi mümkün kılar.
• Hibrit ölçüm cihazları türleri oldukça nadirdir. Elektrik sayacı cihazının özelliği, mekanik ve elektronik cihazların tasarımının benzerliğinde yatmaktadır.

Elektrik sayaçları, ölçülen değerlere ve tarife sayısına göre çeşitli tiplere ayrılır. İlk durumda, ölçüm cihazları ikinci - bir ve iki tarifede tek fazlı ve üç fazlıdır.

Elektrik sayacının cihazı ve çalışma prensibi

Alternatif akımın aktif güç tüketimini gerçek zamanlı ve sürekli olarak kaydetmek için tek fazlı veya üç fazlı endüksiyon ölçüm cihazlarının kurulması gerekir. Demiryolunda ve her türlü elektrikli ulaşımda yaygın olan doğru akımın ölçülmesi önemliyse, elektrodinamik ölçüm cihazları kurulur.

İndüksiyon elektrik sayaçları, alüminyumdan yapılmış bir disk ile donatılmıştır, kaynak tüketildiğinde, bu hareketli eleman, indüksiyon bobinlerinin oluşturduğu girdap akışları nedeniyle döner. Bu durumda iki farklı kuvvetle karşılaşılır - endüksiyon bobinlerinin manyetik alanı ve girdap akımlarının manyetik alanı. Ortaya çıkan akımlar paralel yük devresinde akar. Her bobin, alternatif akımla mıknatıslanan bir çekirdek ile donatılmıştır. Sürekli alternatif akıma maruz kalmak, elektromıknatısların kutuplarının sürekli değişmesine neden olur. Bu, aralarında bir manyetik alanın geçişine yol açar. Alüminyum diski kendisiyle birlikte çeken ve bir dönüş oluşturan budur.

Diskin dönme hızı, her iki bobindeki akımların büyüklüğü ile doğru orantılıdır. Elektrik sayaçlarının üretiminde, döner diskin panel üzerindeki dijital okumalarla ilişkilendirilmesi nedeniyle mekanikten basit bağlantı teknikleri kullanılır.

Tüketim muhasebesi ileri gerilim ve akıma göre yapılır. Tüm veriler göstergeye beslenir, gelişmiş modellerde veriler cihaz hafızasında saklanır.

Son yıllarda, insanlar giderek artan bir şekilde elektronik iki tarifeli tasarımları tercih ediyor. Sürekli artan talep, aşağıdaki avantajlar listesiyle açıklanabilir:

• Cihazlar bilgileri daha doğru okur ve bu da faturaların azaltılmasına yardımcı olur.
• Mekanik elektrik sayaçlarına kıyasla boyut olarak kompakt ve görünüm olarak daha çekicidirler.
• Otomatik olarak gündüz ve gece fiyatlarına geçerler, insan katılımı gerekmez. Üretim aşamasında bile, cihaz iki zaman aralığı için programlanmıştır - 07:00 - 23:00 ve 23:00 - 07:00.
• Geliştirilmiş modellerin her 5-16 yılda bir kontrol edilmesi gerekir. Muhasebenin doğruluğu ve fon tahakkuku için böyle bir kontrol gereklidir. Doğrulama, enerji tedarik şirketi tarafından yapılmalıdır.

Cihazın çalışabilirliğinin ilk kontrolü fabrikada yapılır, ekteki belgelerde tarih belirtilmelidir.

İki tarifeli ölçüm cihazlarının dezavantajları arasında, mekanik muadillerine kıyasla yüksek maliyeti ve güvenilmezliğini vurgulamaktadırlar. Pratikte görüldüğü gibi, elektronik modeller daha sık başarısız olur.

Bir elektrik sayacının şematik diyagramı

Her tür elektrikli cihazın çalışma şemasında temel farklılıklar yoktur, hepsi benzerdir.

Gücü ölçmek için birkaç basit sensör kullanılır:

• Çalışması bilinen bir bölücü devresine dayanan voltaj sensörleri.
• Elektrik ana fazının içinden geçtiği sıradan bir şönte dayalı akım sensörleri.

Bu sensörler tarafından kaydedilen sinyal küçüktür, bu nedenle elektronik amplifikatörler kullanılarak yükseltilmesi gerekir. Daha sonra sinyalleri dönüştürmek ve çoğaltmak için analog-dijital işleme gerçekleştirilir.

Sonraki adımlar, sayısallaştırılmış sinyali filtrelemek ve verileri gösterge ekranında görüntülemektir:

• entegrasyon;
• gösterge;
• hesaplamaların transferi;
• dönüşüm.

Bu şemada, kullanılan giriş sensörleri, yüksek sınıf vektör doğruluğunun ölçümlerini ve dolayısıyla güç hesaplamasını sağlama yeteneğine sahip değildir.

Yüksek ölçüm doğruluğu gerekiyorsa, devre ayrıca özel enstrüman transformatörleri ile donatılmıştır.

Karşılaştırmada, tek fazlı bir elektronik ölçüm cihazının çalışmasının prensip şemasını düşünürsek, içinde VT ayrıca sıfıra ve faza bağlanır ve CT, faz teli kopmasının ayrılmaz bir bileşenidir. Sinyaller iki transformatörden geldiği için ek sinyal amplifikasyonu gerekmez. Diğer tüm dönüşümler mikro denetleyici tarafından gerçekleştirilir, ekranı, rastgele erişimli belleği ve elektronik röleyi kontrol eder. Çıkış sinyali ayrıca RAM üzerinden veri kanalına iletilebilir.