De eerste elektriciteitsmeters verschenen in de 19e eeuw. Dit kan worden verklaard door massastudies van elektromagnetisme, uitgevoerd door wetenschappers. Tegenwoordig zijn elektriciteitsmeters onderverdeeld in verschillende typen en zijn ze geïnstalleerd in alle kamers waar mensen elektriciteit verbruiken. Zijn belangrijkste taak is het stabiliseren en, indien correct gebruikt, het minimaliseren van energierekeningen.
Classificatie van elektriciteitsmeters
Alle elektriciteitsmeters zijn ingedeeld naar type afhankelijk van het type aansluiting, ontwerpkenmerken en meetwaarden. Apparaten zijn onderverdeeld in direct aangesloten op de voedingslijn en apparaten die zijn aangesloten op het elektrische circuit met behulp van meettransformatoren.
Afhankelijk van de ontwerpkenmerken zijn elektrische meters onderverdeeld in de volgende typen:
- Elektromechanisch of inductie. Het werkingsprincipe van de elektrische meter is als volgt: het bewegende deel gemaakt van een geleidend materiaal wordt direct beïnvloed door het magnetische veld, dat wordt gevormd door stationaire geleidende spoelen. Het bewegende deel is de schijf en de spoelen produceren stromen die deze schijf aandrijven. De hoeveelheid verbruikte bron is recht evenredig met het aantal omwentelingen van deze schijf.
Single tarief inductie teller - Statische of elektronische meetinrichting. Het werkingsprincipe van een elektronische energiemeter is als volgt: elektronisch, ze zijn solid-state, onderdelen zijn gevoelig voor spanning en wisselstroom, waardoor pulsen aan de uitgang ontstaan, waarvan de hoeveelheid gelijk is aan het volume van de gemeten energiebron. Met zo'n elektrisch meetapparaat kunt u actieve energie meten door spanning en analoge stroomsignalen om te zetten in telpulsen.
- Hybride soorten meetapparatuur zijn vrij zeldzaam. Een kenmerk van het apparaat van de elektrische meter is de gelijkenis van het ontwerp van mechanische en elektronische apparaten.
Elektrische meters worden ingedeeld in verschillende typen op basis van gemeten waarden en het aantal tarieven. In het eerste geval zijn meetinrichtingen enkelfasig en driefasig, in het tweede - enkel- en tweetarief.
Het apparaat en het werkingsprincipe van de elektrische meter
Om real-time en continu het actieve energieverbruik van wisselstroom te registreren, is het noodzakelijk om enkelfasige of driefasige inductiemeters te installeren. Als het belangrijk is om rekening te houden met gelijkstroom, die wijdverbreid is op het spoor en alle soorten elektrische voertuigen, worden elektrodynamische meters gemonteerd.
Inductie-elektrische meters zijn uitgerust met een schijf van aluminium; wanneer de bron wordt verbruikt, roteert dit bewegende element vanwege de wervelstromen die worden gecreëerd door de inductiespoelen. In dit geval zijn er twee verschillende krachten: het magnetische veld van de inductiespoelen en het magnetische veld van wervelstromen. De resulterende stromen stromen in een parallel belastingscircuit. Elke spoel is voorzien van een door wisselstroom gemagnetiseerde kern. Het effect van continue wisselstroom leidt ertoe dat de polen van elektromagneten constant veranderen. Dit leidt tot de doorgang tussen hen van een magnetisch veld. Het is het dat de aluminium schijf erachter trekt en een rotatie vormt.
De rotatiesnelheid van de schijf is recht evenredig met de grootte van de stromen in beide spoelen.Bij de productie van elektrische meters worden eenvoudige verbindingstechnieken uit de mechanica gebruikt, waardoor de roterende schijf wordt verbonden met de digitale aflezingen op het paneel.
De boekhouding van de verbruikte bron is gebaseerd op de voorwaartse spanning en stroomspanning. Alle gegevens worden naar de indicator gestuurd; in geavanceerde modellen worden gegevens opgeslagen in het apparaatgeheugen.
De afgelopen jaren hebben mensen steeds meer de voorkeur gegeven aan elektronische tweetariefstructuren. De continu toenemende vraag wordt verklaard door de volgende lijst met voordelen:
- Apparaten lezen informatie nauwkeuriger, waardoor de kosten van energierekeningen worden verlaagd.
- In vergelijking met mechanische elektrische meters hebben ze een compact formaat en een aantrekkelijker uiterlijk.
- Schakel automatisch over op dag- en nachttarieven, menselijke deelname is niet vereist. Zelfs in de productiefase is het apparaat geprogrammeerd voor twee tijdsintervallen - van 07:00 tot 23:00 uur en van 23:00 tot 07:00 uur.
- Geavanceerde modellen moeten 5 tot 16 jaar eenmaal worden gecontroleerd. Een dergelijke verificatie is vereist voor de correcte boekhouding en overmaking van fondsen. Verificatie moet worden uitgevoerd door het energiebedrijf.
De eerste controle van de prestaties van het apparaat wordt in de fabriek uitgevoerd, de datum moet in de begeleidende documentatie worden vermeld.
Onder de nadelen van tweetariefmeetapparatuur worden hoge kosten en hun onbetrouwbaarheid onderscheiden in vergelijking met mechanische tegenhangers. Zoals de praktijk laat zien, falen elektronische modellen vaak.
Schematische weergave van de elektrische meter
Het werkingsschema van alle soorten elektrische apparaten heeft geen fundamentele verschillen, ze zijn allemaal vergelijkbaar.
Om het vermogen te meten, zijn verschillende eenvoudige sensoren betrokken:
- Spanningssensoren, waarvan de werking is gebaseerd op een bekend verdeelcircuit.
- Stroomsensoren gebaseerd op een gewone shunt waardoor de fase van de elektrische hoofdleiding gaat.
Het signaal dat door deze sensoren wordt gedetecteerd is klein, dus het moet worden versterkt met elektronische versterkers. Vervolgens wordt analoog-digitale verwerking uitgevoerd om de signalen te transformeren en te vermenigvuldigen.
De volgende stappen filteren het gedigitaliseerde signaal en geven gegevens weer op het display:
- integratie;
- indicatie;
- overdrachtsberekeningen;
- conversie.
In dit schema zijn de gebruikte ingangssensoren niet in staat om metingen van een hoge nauwkeurigheidsklasse van vectoren en dus de berekening van het vermogen te leveren.
Als een hoge meetnauwkeurigheid vereist is, is het circuit bovendien uitgerust met speciale meettransformatoren.
Als we in vergelijking het basisschema van een enkelfasige elektronische meter beschouwen, is de VT bovendien verbonden met nul en fase en is de CT een integraal onderdeel van de fasekabelbreuk. Omdat de signalen afkomstig zijn van twee transformatoren, is aanvullende signaalversterking niet nodig. Alle verdere transformaties worden uitgevoerd door de microcontroller, deze bestuurt het display, het random access memory en het elektronische relais. Het uitgangssignaal via RAM kan verder worden verzonden naar het informatiekanaal.
