Typer af energimålere og deres arbejdsprincipper

Typer af energimålere og deres arbejdsprincipper

Energimåler eller Watt-timers meter er et elektrisk instrument, der måler mængden af ​​elektrisk energi, der bruges af forbrugerne. Hjælpeprogrammer er en af ​​de elektriske afdelinger, der installerer disse instrumenter overalt, f.eks. Hjem, industrier, organisationer, kommercielle bygninger for at opkræve elforbruget ved belastninger som lys, blæsere, køleskab og andre husholdningsapparater .



Watt-timers meter

Watt-timers meter

Den grundlæggende kraftenhed er watt, og den måles ved hjælp af en wattmeter. Et tusind watt udgør et kilowatt. Hvis man bruger et kilowatt i en times varighed, forbruges en enhed energi. Så energi meter måle hurtig spænding og strøm, beregne deres produkt og give øjeblikkelig effekt. Denne effekt er integreret over et tidsinterval, hvilket giver den energi, der er brugt over denne tidsperiode.






Typer af energimålere

Energimålere er klassificeret i to grundlæggende kategorier, såsom:

  • Elektromekanisk induktionsmåler
  • Elektronisk energimåler

Energimålere klassificeres i to typer ved at tage følgende faktorer i betragtning:



  • Typer af skærme analog eller digital elektrisk måler.
  • Typer af målepunkter: sekundær transmission, net, lokal og primær distribution.
  • Afslut applikationer som kommercielt, industrielt og husholdningsformål
  • Tekniske aspekter som enkeltfaser, tre faser, højspænding (HT), lavspænding (LT) og nøjagtighedsklasse materialer.

Elforsyningsforbindelsen kan være enten enkelt fase eller tre fase afhængigt af den levering, der anvendes af de indenlandske eller kommercielle installationer. Især i denne artikel skal vi studere arbejdsprincipperne for enfaset elektromekanisk induktionstypenergimåler og også om trefaset elektronisk energimåler fra forklaringen på to grundlæggende energimålere som beskrevet nedenfor.

Enfaset elektromekanisk induktionsenergimåler

Det er en velkendt og mest almindelig type ældgamle energimåler. Den består af en roterende aluminiumsskive placeret på en spindel mellem to elektromagneter. Diskens rotationshastighed er proportional med effekten, og denne effekt er integreret ved brug af geartog og modmekanisme. Den er lavet af to laminerede siliciumstål-elektromagneter: shunt- og seriemagneter.


Seriemagnet bærer en spole, der har et par omdrejninger af tykkelsestråd, der er forbundet i serie med linjen, mens shuntmagneten bærer en spole med adskillige omdrejninger af tynd ledning forbundet over forsyningen.

Bremsemagnet er en slags permanent magnet, der anvender den modsatte kraft til den normale diskrotation for at flytte disken i en afbalanceret position og stoppe disken, mens strømmen slukkes.

Enfaset elektromekanisk induktionsenergimåler

Enfaset elektromekanisk induktionsenergimåler

Seriemagnet producerer en flux, der er proportional med strømmen, og shuntmagneten producerer en flux, der er proportional med spændingen. Disse to strømme forsinkes 90 grader på grund af induktiv natur. Grænsefladen mellem disse to felter producerer hvirvelstrøm i disken ved hjælp af en kraft, der er proportional med produktet af øjeblikkelig spænding, strøm og fasevinklen mellem dem. En bremsemagnet er placeret over den ene side af skiven, hvilket frembringer et bremsemoment på skiven ved hjælp af et konstant felt tilvejebragt ved hjælp af en permanent magnet. Hver gang bremsemomentet og køremomentet bliver lige, bliver skivens hastighed konstant.

En aksel eller lodret spindel på aluminiumsskiven er forbundet med gearindretningen, der registrerer et tal, der er proportionalt med skivens omdrejninger. Dette geararrangement indstiller nummeret i en række drejeknapper og indikerer energi, der forbruges over tid.

Denne type energimåler er enkel i konstruktionen, og nøjagtigheden er noget mindre på grund af krybning og andre eksterne felter. Et fremtrædende problem med disse typer energimålere er deres tilbøjelighed til manipulation, hvilket nødvendiggør et system til overvågning af elektrisk energi. Disse serie- og shunt-målere anvendes i vid udstrækning til indenlandske og industrielle applikationer.

Elektroniske energimålere er nøjagtige, præcise og pålidelige type måleinstrumenter sammenlignet med elektromekaniske induktionstypemålere. Når de er tilsluttet belastninger, bruger de mindre strøm og begynder at måle øjeblikkeligt. Så den elektroniske type trefaset energimåler forklares nedenfor med sit funktionsprincip.

3-faset elektronisk energimåler

Denne meter er i stand til at udføre strøm-, spændings- og effektmålinger i trefaseforsyningssystemer. Ved at bruge disse trefasemålere er det også muligt at måle høje spændinger og strømme ved hjælp af passende transducere. En af typerne af trefasede energimålere er vist nedenfor (givet som et eksempel), der sikrer pålidelig og nøjagtig energimåling sammenlignet med de elektromekaniske målere.

3-faset elektronisk wattimetæller

3-faset elektronisk energimåler

Det bruger AD7755, en enkeltfaset energimåling IC til at erhverve og behandle indgangsspænding og aktuelle parametre. Strømledningens spænding og strøm klassificeres ned til signalniveau ved hjælp af transducere som f.eks spændings- og strømtransformatorer og givet til denne IC som vist i figuren. Disse signaler samples og konverteres til digital, ganget med hinanden for at få den øjeblikkelige effekt. Senere konverteres disse digitale udgange til frekvensen for at drive en elektromekanisk tæller. Frekvenshastigheden for outputpulsen er proportional med den øjeblikkelige effekt, og (i et givet interval) giver den energioverførsler til belastningen for et bestemt antal impulser.

Mikrocontrolleren accepterer input fra alle de tre energimålings-IC'er til trefaset energimåling og fungerer som hjernen i systemet ved at udføre alle de nødvendige operationer som lagring og hentning af data fra EEPROM , betjener måleren ved hjælp af knapper til at se energiforbrug, kalibrere faser og rydde aflæsninger, og det driver også skærmen ved hjælp af dekoder IC .

Indtil nu har vi læst om energimålere og deres arbejdsprincipper. For en dybere forståelse af dette koncept giver den følgende beskrivelse om energimåleren komplette kredsløbsoplysninger og dens forbindelser ved hjælp af en mikrokontroller.

Energimålerkredsløb ved hjælp af mikrocontroller:

Nedenstående figur viser watt-timers meter kredsløb implementeret ved hjælp af Atmel AVR mikrokontroller . Dette kredsløb overvåger kontinuerligt og erhverver spændings- og strømparametre for lysnettet i enfasetilførsel. Microcontroller får disse parameterværdier fra et signalbehandlings kredsløb, som drives af OP-AMP IC'er .

Watt Hour Meter Circuit ved hjælp af mikrocontroller

Energimålerkredsløb ved hjælp af mikrocontroller

Dette kredsløb har to nuværende transformere forbundet i serie med hver forsyningsledning: fase og neutral. De aktuelle værdier fra disse transformere sendes til de respektive ADC af mikrokontrolleren , og derefter konverterer ADC disse værdier til digitale værdier, og således foretager mikrokontrolleren nødvendigvis beregninger for at finde energiforbruget. Det Microcontroller er programmeret på en sådan måde, at spændings- og strømværdierne fra ADC multipliceres og integreres over en specificeret tidsperiode, og derefter tilsvarende kører modmekanismen, der viser antallet af forbrugte enheder (KW'er) over en tidsperiode.

Ud over energimålingen giver dette system også jordfejlindikation i tilfælde af fejl eller overstrøm, der kan forekomme i neutral eller jordlinje og vender passende Lysemitterende dioder indikation til detektering af jordfejl samt for hvert enhedsforbrug.

Denne artikel handler om watt-timers meter kredsløb og dets arbejdsprincipper. Dette er også kendt som energimåler, som bruges til udvikling elektriske og elektroniske projektsæt ved forskellige teknologier. For enhver hjælp til begreberne som manipulation af energimåler og energimålerfakturering ved hjælp af trådløs teknologi , eller kommentar i afsnittet nedenfor.

Fotokreditter:

  • Watt-timers meter ved tradeindia
  • Enfaset induktionsenergimåler ved ingeniørarbejde
  • 3-faset elektronisk elmåler af analog
  • Elektricitetsmåler kredsløb ved hjælp af mikrocontroller af Næste