Az első villamosenergia-fogyasztásmérők a 19. században jelentkeztek. Ez magyarázható az elektromágnesesség tömeges tanulmányaival, amelyeket a tudósok végeztek. Manapság a villamosenergia-fogyasztásmérők több típusra oszlanak és minden helyiségben vannak felszerelve, ahol az emberek áramot fogyasztanak. Legfontosabb feladata a közüzemi számlák stabilizálása és megfelelő felhasználása esetén a minimalizálás.
A villamosenergia-fogyasztásmérők osztályozása
Az összes villamosenergia-fogyasztásmérőt típus szerint osztályozzák, a csatlakozás típusától, a tervezési jellemzőktől és a mért értékektől függően. Az eszközöket felosztják közvetlenül a tápvezetékre csatlakoztatott eszközökre, és azokat az eszközöket, amelyek mérő transzformátorok segítségével kapcsolódnak az elektromos áramkörhöz.
A tervezési jellemzőktől függően az elektromos fogyasztásmérőket a következő típusokra osztják:
- Elektromechanikus vagy indukciós. Az elektromos fogyasztásmérő működésének alapelve a következő: A vezető anyagból készült mozgó alkatrészt közvetlenül befolyásolja a mágneses mező, amelyet álló, vezető tekercsek képeznek. A mozgó rész a korong, és a tekercsek áramot generálnak, amely ezt a korongot meghajtja. A felhasznált erőforrás mennyisége közvetlenül arányos a lemez fordulatszámával.
Egy tarifa indukciós számláló - Statikus vagy elektronikus mérőkészülék. Az elektronikus energiamérő működésének alapelve a következő: elektronikus, félvezetőek, alkatrészek érzékenyek a feszültségre és a váltakozó áramra, ami impulzusokat generál a kimenetnél, amelynek mennyisége megegyezik a mért energiaforrás térfogatával. Egy ilyen villamos fogyasztásmérő készülék lehetővé teszi az aktív energia mérését azáltal, hogy a feszültséget és az analóg áramjeleket számláló impulzusokká konvertálja.
- A hibrid mérőkészülékek nagyon ritkák. Az elektromos fogyasztásmérő berendezésének egyik jellemzője a mechanikai és elektronikus eszközök tervezésének hasonlósága.
Az elektromos fogyasztásmérőket a mért értékek és a tarifák száma alapján több típusba sorolják. Az első esetben az adagolókészülékek egyfázisú és háromfázisúak, a második esetben az egyfázisú és kétdíjúak.
Az elektromos fogyasztásmérő berendezése és működési elve
A váltakozó áram aktív energiafogyasztásának valós idejű és folyamatos rögzítése érdekében egyfázisú vagy háromfázisú indukciós fogyasztásmérőt kell telepíteni. Ha fontos figyelembe venni az egyenáramot, amely széles körben elterjedt a vasúton és minden típusú elektromos járműnél, akkor elektrodinamikai mérőket szerelnek fel.
Az indukciós villamos fogyasztásmérők alumíniumból készülnek, és az erőforrás felhasználásakor ez a mozgó elem az indukciós tekercsek által létrehozott örvényáramok miatt forog. Ebben az esetben kétféle erő van: az indukciós tekercsek mágneses tere és az örvényáramok mágneses tere. A kapott áramok párhuzamos terhelési áramkörben folynak. Minden tekercs magot tartalmaz, amelyet váltakozó áram mágnesez. A folyamatos váltakozó áram hatása ahhoz vezet, hogy az elektromágnesek pólusai folyamatosan változnak. Ez a mágneses mező átjutásához vezet közöttük. Ez az, amely meghúzza az alumínium tárcsát mögötte, és így forog.
A tárcsa forgási sebessége egyenesen arányos a két tekercs áramának nagyságával.Az elektromos fogyasztásmérők gyártásánál a mechanika egyszerű csatlakoztatási technikáit alkalmazzák, amelyek miatt a forgó tárcsa kapcsolódik a panelen lévő digitális leolvasásokhoz.
A felhasznált erőforrás elszámolása az előremenő feszültség és az áramfeszültség alapján történik. Az összes adatot a jelző betáplálja, haladó modellekben az adatokat a készülék memóriájában tárolják.
Az utóbbi években az emberek egyre inkább az elektronikus, két tarifális struktúrákat részesítették előnyben. A folyamatosan növekvő keresletet a következő előnyök listája magyarázza:
- A készülékek pontosabban olvasják az információkat, ami csökkenti a közüzemi számlák költségeit.
- A mechanikus villamos fogyasztásmérőkhöz képest kompakt méretűek és vonzóbb megjelenésűek.
- Automatikus nappali és éjszakai tarifákra váltás, az emberi részvétel nem szükséges. A készüléket még a gyártási szakaszban is két időintervallumra lehet beprogramozni - 07:00 és 23:00 között és 23:00 és 07:00 között.
- A fejlett modelleket egyszer kell ellenőrizni 5-16 évig. Ilyen ellenőrzés szükséges a pénzeszközök helyes elszámolásához és felhalmozásához. Az ellenőrzést az energiaellátó társaságnak kell elvégeznie.
Az eszköz teljesítményének első ellenőrzését a gyárban hajtják végre, a dátumot fel kell tüntetni a kísérő dokumentációban.
A kétdíjas mérőkészülékek hátrányai között megkülönböztethetők a magas költségek és megbízhatatlanságuk a mechanikus műszerekkel összehasonlítva. Mint a gyakorlat azt mutatja, az elektronikus modellek gyakran kudarcot vallnak.
Az elektromos fogyasztásmérő vázlatos rajza
Az összes típusú elektromos készülék működési rendjében nincs alapvető különbség, mind hasonlóak.
Az energia mérésére több egyszerű érzékelőt kell bevonni:
- Feszültségérzékelők, amelyek működése ismert elválasztó áramkörön alapul.
- Átlagos érzékelők egy rendes sönt alapján, amelyen áthaladnak az elektromos fő fázis.
Az érzékelők által érzékelt jel kicsi, tehát elektronikus erősítőkkel kell erősíteni. Ezután analóg-digitális feldolgozást hajtunk végre a jelek átalakítása és szaporítása céljából.
A következő lépések a digitalizált jel szűrése és az adatok megjelenítése a kijelzőn:
- integráció;
- jelzés;
- transzfer számítások;
- átalakítás.
Ebben a sémában a használt bemeneti érzékelők nem képesek a nagy pontosságú vektorok mérésére és ezért a teljesítmény kiszámítására.
Ha nagy mérési pontosság szükséges, az áramkört ezenkívül speciális mérő transzformátorokkal is fel vannak szerelve.
Ha összehasonlításként az egyfázisú elektronikus fogyasztásmérő alapvető működési sémáját vesszük figyelembe, akkor a VT ezenkívül nullához és fázishoz kapcsolódik, és a CT a fázisvezeték-szakítás szerves alkotóeleme. Mivel a jelek két transzformátorból származnak, nincs szükség további jelerősítésre. Az összes további transzformációt a mikrovezérlő hajtja végre, ez vezérli a kijelzőt, a véletlen hozzáférésű memóriát és az elektronikus relét. A kimeneti jel a RAM-on tovább továbbítható az információs csatornára.
