Die ersten Stromzähler erschienen im 19. Jahrhundert. Dies kann durch Massenstudien zum Elektromagnetismus erklärt werden, die von Wissenschaftlern durchgeführt wurden. Stromzähler werden heute in verschiedene Typen unterteilt und in allen Räumen installiert, in denen Menschen Strom verbrauchen. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Stromrechnungen zu stabilisieren und bei richtiger Anwendung zu minimieren.
Klassifizierung von Stromzählern
Alle Stromzähler werden je nach Anschlussart, Konstruktionsmerkmalen und Messwerten nach Typ klassifiziert. Geräte werden unterteilt in direkt an die Stromleitung angeschlossene Geräte und Geräte, die über Messtransformatoren an den Stromkreis angeschlossen werden.
Abhängig von den Konstruktionsmerkmalen werden Stromzähler in folgende Typen unterteilt:
- Elektromechanisch oder Induktion. Das Funktionsprinzip des Stromzählers ist wie folgt: Der bewegliche Teil aus einem leitenden Material wird direkt von dem Magnetfeld beeinflusst, das von stationären leitenden Spulen gebildet wird. Der bewegliche Teil ist die Scheibe, und die Spulen erzeugen Ströme, die diese Scheibe antreiben. Die Menge der verbrauchten Ressourcen ist direkt proportional zur Anzahl der Umdrehungen dieser Festplatte.
Einzeltarif-Induktionszähler - Statisches oder elektronisches Messgerät. Das Funktionsprinzip eines elektronischen Energiezählers ist wie folgt: elektronisch, sie sind Festkörper, Teile sind anfällig für Spannung und Wechselstrom, wodurch am Ausgang Impulse erzeugt werden, deren Menge dem Volumen der gemessenen Energieressource entspricht. Mit einem solchen Stromzähler können Sie die aktive Energie messen, indem Sie Spannungs- und analoge Stromsignale in Zählimpulse umwandeln.
- Hybride Arten von Messgeräten sind ziemlich selten. Ein Merkmal des Geräts des Stromzählers ist die Ähnlichkeit des Aufbaus mechanischer und elektronischer Geräte.
Stromzähler werden nach Messwerten und Anzahl der Tarife in verschiedene Typen eingeteilt. Im ersten Fall sind Messgeräte einphasig und dreiphasig, im zweiten Fall einphasig und zweiphasig.
Das Gerät und Funktionsprinzip des Stromzählers
Um den aktiven Energieverbrauch von Wechselstrom in Echtzeit und kontinuierlich aufzuzeichnen, müssen einphasige oder dreiphasige Induktionsmesser installiert werden. Wenn es wichtig ist, den auf der Eisenbahn und allen Arten von Elektrofahrzeugen weit verbreiteten Gleichstrom zu berücksichtigen, werden elektrodynamische Zähler montiert.
Induktions-Stromzähler sind mit einer Scheibe aus Aluminium ausgestattet. Wenn die Ressource verbraucht ist, dreht sich dieses bewegliche Element aufgrund der Wirbelströme, die von den Induktionsspulen erzeugt werden. In diesem Fall gibt es zwei verschiedene Kräfte - das Magnetfeld der Induktionsspulen und das Magnetfeld der Wirbelströme. Die resultierenden Ströme fließen in einem parallelen Lastkreis. Jede Spule ist mit einem Kern ausgestattet, der durch Wechselstrom magnetisiert wird. Die Wirkung von Dauerwechselstrom führt dazu, dass sich die Pole von Elektromagneten ständig ändern. Dies führt zum Durchgang eines Magnetfeldes zwischen ihnen. Es ist es, das die Aluminiumscheibe dahinter zieht und eine Rotation bildet.
Die Drehzahl der Scheibe ist direkt proportional zur Größe der Ströme in beiden Spulen.Bei der Herstellung von Stromzählern werden einfache Verbindungstechniken aus der Mechanik verwendet, aufgrund derer die rotierende Scheibe mit den digitalen Messwerten auf der Platte verbunden wird.
Die Berücksichtigung der verbrauchten Ressource basiert auf der Durchlassspannung und der Stromspannung. Alle Daten werden dem Indikator zugeführt, bei fortgeschrittenen Modellen werden die Daten im Gerätespeicher gespeichert.
In den letzten Jahren haben die Menschen zunehmend elektronische Zwei-Tarif-Strukturen bevorzugt. Die stetig steigende Nachfrage erklärt sich aus der folgenden Liste von Vorteilen:
- Geräte lesen Informationen genauer, wodurch die Kosten für Stromrechnungen gesenkt werden.
- Im Vergleich zu mechanischen Stromzählern haben sie eine kompakte Größe und ein attraktiveres Erscheinungsbild.
- Wechseln Sie automatisch zu Tag- und Nachttarifen, eine menschliche Teilnahme ist nicht erforderlich. Bereits in der Produktionsphase ist das Gerät für zwei Zeitintervalle programmiert - von 07:00 bis 23:00 Uhr und von 23:00 bis 07:00 Uhr.
- Fortgeschrittene Modelle müssen einmal für 5-16 Jahre überprüft werden. Eine solche Überprüfung ist für die korrekte Bilanzierung und Abgrenzung von Geldern erforderlich. Die Überprüfung sollte durch das Energieversorgungsunternehmen erfolgen.
Die erste Überprüfung der Geräteleistung erfolgt im Werk. Das Datum muss in der Begleitdokumentation angegeben werden.
Unter den Nachteilen von Zwei-Tarif-Messgeräten unterscheiden sich hohe Kosten und deren Unzuverlässigkeit im Vergleich zu mechanischen Gegenstücken. Wie die Praxis zeigt, versagen elektronische Modelle häufig.
Schematische Darstellung des Stromzählers
Das Funktionsschema aller Arten von Elektrogeräten weist keine grundsätzlichen Unterschiede auf, sie sind alle ähnlich.
Um die Leistung zu messen, sind mehrere einfache Sensoren beteiligt:
- Spannungssensoren, deren Betrieb auf einer bekannten Teilerschaltung basiert.
- Stromsensoren basieren auf einem gewöhnlichen Shunt, durch den die Phase der elektrischen Hauptleitung verläuft.
Das Signal, das von diesen Sensoren erfasst wird, ist klein und muss daher mit elektronischen Verstärkern verstärkt werden. Dann wird eine Analog-Digital-Verarbeitung durchgeführt, um die Signale zu transformieren und zu multiplizieren.
Die folgenden Schritte filtern das digitalisierte Signal und zeigen Daten auf dem Display an:
- Integration;
- Indikation;
- Übertragungsberechnungen;
- Umwandlung.
In diesem Schema sind die verwendeten Eingangssensoren nicht in der Lage, Messungen einer hochgenauen Klasse von Vektoren und daher die Berechnung der Leistung bereitzustellen.
Wenn eine hohe Messgenauigkeit erforderlich ist, ist die Schaltung zusätzlich mit speziellen Messwandlern ausgestattet.
Wenn wir im Vergleich das grundlegende Funktionsschema eines einphasigen elektronischen Messgeräts betrachten, ist darin die Spannungswandler zusätzlich mit Null und Phase verbunden, und der Stromwandler ist ein integraler Bestandteil des Phasendrahtbruchs. Da die Signale von zwei Transformatoren stammen, ist keine zusätzliche Signalverstärkung erforderlich. Alle weiteren Transformationen werden vom Mikrocontroller durchgeführt, der die Anzeige, den Direktzugriffsspeicher und das elektronische Relais steuert. Das Ausgangssignal über den RAM kann weiter an den Informationskanal übertragen werden.
