Energiamérő vagy Wattóra mérő egy elektromos műszer, amely méri a fogyasztók által felhasznált elektromos energia mennyiségét. A közüzemi szolgáltatók egyike az elektromos részlegeknek, amelyek ezeket a műszereket minden helyre felszerelik, például otthonokba, iparokba, szervezetekbe, kereskedelmi épületekbe, hogy megterheljék az áramfogyasztást olyan terhelésekkel, mint például a lámpák, ventilátorok, hűtőszekrények és egyéb háztartási gépek .

Wattóra mérő

Az alap teljesítményegység watt, amelyet wattmérővel mérnek. Ezer watt kilowattot termel. Ha egy kilowattot használunk egy órás időtartam alatt, akkor egy egység energia kerül felhasználásra. Tehát energia méter mérje meg a gyorsfeszültséget és áramokat, számítsa ki szorzatukat és adjon pillanatnyi teljesítményt. Ez a teljesítmény egy időintervallumban van integrálva, amely megadja az ebben az időszakban felhasznált energiát.

Az energiamérők típusai

Az energiamérőket két alapvető kategóriába sorolják, például:

Elektromechanikus típusú indukciós mérő
Elektronikus energiamérő

Az energiamérőket két típusba sorolhatjuk, figyelembe véve a következő tényezőket:

Kijelzők típusai analóg vagy digitális elektromos mérő.
A mérési pontok típusai: másodlagos átvitel, hálózat, helyi és elsődleges elosztás.
Végfelhasználások, például kereskedelmi, ipari és háztartási célokra
Technikai szempontok, például egyfázisúak, háromfázisúak, nagyfeszültségű (HT), alacsony feszültségű (LT) és pontossági osztályú anyagok.

A villamosenergia-csatlakozás bármelyik lehet egyfázisú vagy három fázis a hazai vagy kereskedelmi létesítmények által igénybe vett ellátástól függően. Különösen ebben a cikkben tanulmányozzuk az egyfázisú elektromechanikus indukciós típusú energiamérő és a háromfázisú elektronikus energiamérő működési elveit két alapvető energiamérő az alábbiakban leírtak szerint.

Egyfázisú elektromechanikus indukciós energiamérő

Ez egy jól ismert és legelterjedtebb típusú öreg energiamérő. Ez egy forgó alumínium tárcsát tartalmaz, amely két elektromágnes között van az orsón. A tárcsa forgási sebessége arányos a teljesítménnyel, és ezt a teljesítményt a hajtóművek és az ellenszerkezet segítségével integrálják. Két szilíciumacél laminált elektromágnesből készül: sönt- és sorozatmágnesekből.

A soros mágnes tekercset hordoz, amely néhány fordulós vastagságú huzalból van, amely sorba van kötve a vezetékkel, míg a sönt mágnes tekercset hordoz, amelynek számos fordulata vékony huzal van összekötve az áramellátással.

A fékmágnes egyfajta állandó mágnes, amely a korong normál forgatásával ellentétes erőt fejt ki, hogy a lemezt kiegyensúlyozott helyzetbe hozza és megállítsa a lemezt, miközben az áramellátás megszűnik.

Egyfázisú elektromechanikus indukciós energia mérő

“3 fázisú teljesítmény típusok ”

A sorozatú mágnes fluxust eredményez, amely arányos az áramló árammal, a sönt mágnes pedig a feszültséggel arányos fluxust hoz létre. Ez a két fluxus 90 fokon késik az induktív természet miatt. Ennek a két mezőnek az interfésze örvényáramot termel a lemezen, erő felhasználásával, amely arányos a pillanatnyi feszültség, áram és a közöttük lévő fázisszög szorzatával. A tárcsa egyik oldala fölé fékmágnest helyeznek, amely állandó mágnes alkalmazásával állandó mezővel fékezőnyomatékot hoz létre a tárcsán. Valahányszor a fékezési és haladási nyomaték egyenlővé válik, a tárcsa sebessége állandóvá válik.

Az alumínium tárcsa tengelye vagy függőleges orsója kapcsolódik a fogaskerék elrendezéséhez, amely a tárcsa fordulatszámával arányos számot rögzít. Ez a fogaskerék-elrendezés beállítja a számot egy tárcsázási sorozatban, és jelzi az idővel elfogyasztott energiát.

Ez a fajta energiamérő szerkezete egyszerű, a kúszó és más külső mezők miatt a pontosság valamivel kisebb. Az ilyen típusú fogyasztásmérők legfőbb problémája a manipulációra való hajlam, ami elektromos-energia-felügyeleti rendszert tesz szükségessé. Ezeket a sorozat- és sönt típusú mérőket széles körben használják a háztartási és ipari alkalmazásokban.

Elektronikus energiamérők pontos, pontos és megbízható típusú mérőműszerek, összehasonlítva az elektromechanikus indukciós típusú mérőkkel. A terhelésekhez csatlakoztatva kevesebb energiát fogyasztanak, és elkezdik a pillanatnyi mérést. Tehát az alábbiakban a háromfázisú energiamérő elektronikus típusát magyarázzuk el működési elvével.

3 fázisú elektronikus energiamérő

Ez a mérő áramerősség, feszültség és teljesítmény mérésére képes háromfázisú tápellátó rendszerekben. Ezen háromfázisú mérők használatával a megfelelő feszültségmérők és áramok mérése is lehetséges megfelelő átalakítók használatával. Az alábbiakban bemutatjuk a háromfázisú energiamérők egyik típusát (példaként), amely megbízható és pontos energiamérést biztosít az elektromechanikus mérőkhöz képest.

3 fázisú elektronikus energiamérő

Az AD7755-öt, egyfázisú energiamérő IC-t használja a bemeneti feszültség és áram paramétereinek megszerzésére és feldolgozására. A tápvezeték feszültségét és áramait jelszintre csökkentik az átalakítókkal, például feszültség- és áramváltók és annak az IC-nek adják az ábra szerint. Ezeket a jeleket mintavételezzük és digitálisokká alakítjuk, egymáshoz szorozva kapjuk meg a pillanatnyi energiát. Később ezeket a digitális kimeneteket frekvenciává alakítják, hogy elektromechanikus számlálót működtessenek. A kimeneti impulzus frekvenciája arányos a pillanatnyi energiával, és (egy adott intervallumban) energiaátadást ad a terhelésnek egy adott impulzusszámhoz.

A mikrovezérlő elfogadja mindhárom energiamérő IC bemenetét a háromfázisú energiaméréshez, és a rendszer agyaként szolgál az összes szükséges művelet végrehajtásával, például adatok tárolásával és lekérésével EEPROM , a mérőműszer működtetése gombokkal az energiafogyasztás megtekintéséhez, a fázisok kalibrálásához és az értékek törléséhez, és a kijelzőt is használja dekóder IC .

Mostanáig olvashattunk az energiamérőkről és azok működési elveiről. Ennek a koncepciónak a mélyebb megértése érdekében a következő leírás az energiamérőről teljes körű áramköri részleteket és kapcsolatait adja meg egy mikrovezérlő segítségével.

Energiamérő áramkör mikrovezérlővel:

Az alábbi ábra a használatával megvalósított wattóra mérő áramkört mutatja Atmel AVR mikrokontroller . Ez az áramkör folyamatosan figyeli és megszerzi a hálózati egyfázisú tápfeszültség és áram paramétereit. A mikrovezérlő ezeket a paraméterértékeket egy jelkezelő áramkörből kapja, amelyet az vezérel OP-AMP IC-k .

Energiamérő áramkör mikrokontrollerrel

“hogyan működnek a nyomatékváltók ”

Ennek az áramkörnek kettője van áramváltók minden tápvezetékkel sorba kötve: fázis és semleges Ezen transzformátorok aktuális értékeit elküldik a megfelelőnek A mikrokontroller ADC-je , majd az ADC ezeket az értékeket digitális értékekké konvertálja, és így a mikrovezérlő szükségszerűen számításokat végez az energiafogyasztás megtalálásához. A A mikrovezérlő be van programozva oly módon, hogy az ADC-ből származó feszültség- és áramértékeket megszorozzuk és integráljuk egy meghatározott időtartamra, majd ennek megfelelően meghajtjuk a számláló mechanizmust, amely egy idő alatt megjeleníti az elfogyasztott egységek számát (KW).

Az energiamérés mellett ez a rendszer földhiba jelzést is nyújt bármilyen hiba vagy túláram esetén, amely semleges vagy földvezetékben fordulhat elő, és megfelelően elfordítja a Fénykibocsátó diódák jelzés a földzavar felderítésére, valamint minden egységfogyasztásra.

Ez a cikk a wattóra mérő áramkörről és annak működési elveiről szól. Ez más néven energiamérő, amelyet a fejlesztésben használnak elektromos és elektronikus projektkészletek különböző technológiák által. Bármilyen segítségért az olyan fogalmakkal kapcsolatban, mint az energiamérő manipulálása és energiamérő számlázása vezeték nélküli technológiával , vagy megjegyzést fűzhet az alábbi szakaszhoz.

Fotók: