מוני החשמל הראשונים הופיעו במאה ה -19. ניתן להסביר זאת על ידי מחקרים המוניים של אלקטרומגנטיות, שבוצעו על ידי מדענים. כיום מדדי חשמל מחולקים למספר סוגים ומותקנים בכל החדרים בהם אנשים צורכים חשמל. המשימה העיקרית שלה היא לייצב, ואם משתמשים בהם נכון, למזער את חשבונות השירות.
סיווג מוני חשמל
כל המונים לחשמל מסווגים לפי סוג בהתאם לסוג החיבור, תכונות העיצוב והערכים הנמדדים. המכשירים מחולקים לחיבור ישיר לקו החשמל ולהתקנים המחוברים למעגל החשמל באמצעות שנאי מדידה.
תלוי בתכונות העיצוב, מטרים חשמליים מחולקים לסוגים הבאים:
- אלקטרומכניקה או אינדוקציה. עקרון הפעולה של המונה החשמלי הוא כדלקמן: החלק הנע עשוי מחומר מוליך מושפע ישירות מהשדה המגנטי, הנוצר על ידי סלילי מוליך נייחים. החלק הנע הוא הדיסק, והסלילים מייצרים זרמים, המניעים את הדיסק הזה. כמות המשאב שנצרך עומדת ביחס ישר למספר המהפכות של הדיסק הזה.
מונה אינדוקציה לתעריף יחיד - מכשיר מדידה סטטי או אלקטרוני. עקרון הפעולה של מד אנרגיה אלקטרוני הוא כדלקמן: אלקטרוניים, הם במצב מוצק, חלקים רגישים למתח וזרם חילופין, מה שיוצר פולסים ביציאה, שמספרם שווה לנפח של משאב האנרגיה הנמדד. מכשיר מד חשמלי שכזה מאפשר למדוד אנרגיה פעילה על ידי המרת אותות מתח וזרם אנלוגי לספירת פעימות.
- סוגים היברידיים של מכשירי מדידה הם די נדירים. מאפיין של המכשיר של המונה החשמלי הוא הדמיון של העיצוב של מכשירים מכניים ואלקטרוניים.
מונים חשמליים מסווגים למספר סוגים לפי ערכים מדודים ומספר התעריפים. במקרה הראשון, מכשירי מדידה הם חד-פאזיים ותלת-פאזיים, בשני - יחיד ותעריף-תעריף.
המכשיר ועקרון הפעולה של מד החשמל
על מנת להקליט בזמן אמת ולרשום באופן רציף את צריכת האנרגיה הפעילה של זרם חילופין, יש צורך להתקין מדי אינדוקציה חד-פאזיים או תלת-פאזיים. אם חשוב לקחת בחשבון זרם ישר, הנפוץ על הרכבת וכל סוגי הרכבים החשמליים, מותקנים מטרים אלקטרודינמיים.
מוני חשמל אינדוקציה מצוידים בדיסק העשוי מאלומיניום, כאשר הצריכה של המשאב, אלמנט נע זה מסתובב בגלל זרימת המערבולת שנוצרה על ידי סלילי האינדוקציה. במקרה זה, ישנם שני כוחות שונים - השדה המגנטי של סלילי האינדוקציה והשדה המגנטי של זרמי אדמה. הזרמים המתקבלים זורמים במעגל עומס מקביל. כל סליל מצויד בליבה הממוגנטת על ידי זרם חילופי. ההשפעה של זרם חילופין מתמשך מובילה לעובדה שקטבי האלקטרומגנטים משתנים ללא הרף. זה מוביל למעבר ביניהם של שדה מגנטי. זה זה שמושך את דיסק האלומיניום מאחוריו ויוצר סיבוב.
מהירות הסיבוב של הדיסק עומדת ביחס ישר לגודל הזרמים בשני הסלילים.בייצור מטרים חשמליים משתמשים בטכניקות חיבור פשוטות מהמכניקה שבזכותן הדיסק המסתובב מחובר לקריאות הדיגיטליות בלוח.
התחשבנות במשאב הנצרך מבוססת על מתח קדימה ומתח זרם. כל הנתונים מוזנים למחוון; בדגמים מתקדמים הנתונים נשמרים בזיכרון המכשיר.
בשנים האחרונות אנשים מעדיפים יותר ויותר מבנים אלקטרוניים עם שני תעריפים. עלייה מתמדת בביקוש מוסברת על ידי רשימת היתרונות הבאה:
- התקנים לקרוא מידע מדויק יותר, מה שמקטין את עלות חשבונות השירות.
- בהשוואה למונים חשמליים מכניים, הם בעלי גודל קומפקטי ומראה אטרקטיבי יותר.
- עבור אוטומטית לתעריפי יום ולילה, אין צורך בהשתתפות אנושית. אפילו בשלב הייצור, המכשיר מתוכנת לשני פרקי זמן - משעה 07:00 עד 23:00 ומשעה 23:00 עד 07:00.
- יש לבדוק דגמים מתקדמים פעם אחת למשך 5-16 שנים. אימות כזה נדרש לצורך חשבונאות נכונה וצבירת כספים. האימות צריך להיעשות על ידי חברת אספקת האנרגיה.
הבדיקה הראשונה של ביצועי המכשיר מתבצעת במפעל, יש לציין את התאריך בתיעוד המצורף.
בין החסרונות של מכשירי מדידה דו-תעריים, נבדלים עלות גבוהה ואי אמינותם בהשוואה לעמיתים מכניים. כפי שמראה בפועל, לעתים קרובות מודלים אלקטרוניים נכשלים.
תרשים סכמטי של מד החשמל
לתכנית ההפעלה של כל סוגי מכשירי החשמל אין הבדלים מהותיים, הם דומים זה לזה.
כדי למדוד כוח, מעורבים מספר חיישנים פשוטים:
- חיישני מתח, שפעולתם מבוססת על מעגל מפריד ידוע.
- חיישנים נוכחיים המבוססים על שאנט רגיל דרכו עובר שלב הראשי החשמלי.
האות שמתגלה על ידי חיישנים אלה הוא קטן, ולכן יש להגביר אותו באמצעות מגברים אלקטרוניים. לאחר מכן מתבצע עיבוד אנלוגי-דיגיטלי כדי להפוך את האותות ולהכפיל אותם.
השלבים הבאים הם סינון האות הדיגיטלי והצגת נתונים בתצוגה:
- שילוב;
- אינדיקציה;
- חישובי העברה;
- המרה.
בתכנית זו, חיישני הקלט המשומשים אינם מסוגלים לספק מדידות של סוג דיוק גבוה של וקטורים, אם כן, וחישוב הספק.
אם נדרש דיוק מדידה גבוה, המעגל מצויד בנוסף בשנאי מדידה מיוחדים.
אם לשם השוואה אנו שוקלים את תכנית הפעולה הבסיסית של מד אלקטרוני אלקטרוני חד פאזי, בתוכו ה- VT מחובר בנוסף לאפס ולבמה, וה- CT הוא מרכיב אינטגרלי מהפסקת חוט הפאזה. מכיוון שהאותות מגיעים משני שנאים, אין צורך בהגברת אות נוספת. כל התמורות נוספות מבוצעות על ידי המיקרו-בקר, הוא שולט בתצוגה, זיכרון גישה אקראית וממסר אלקטרוני. ניתן להעביר את אות הפלט דרך זיכרון RAM נוסף לערוץ המידע.
