Электронные счетчики электроэнергии принцип работы: Принцип работы электронного счетчика

Содержание

Электросчетчик – устройство и принцип работы

Без счетчиков электроэнергии не обходится работа ни одного электрифицированного объекта, будь то гараж, частный дом или промышленное предприятие. Сегодня на рынке представлены счетчики разных типов, моделей, модификаций. Это позволяет подобрать оптимальный вариант с учетом особенностей объекта и количества используемой электроэнергии. Что представляет собой электросчетчик, устройство и принцип работы данного прибора рассмотрим ниже.

Как ведется подсчет электроэнергии

Независимо от устройства и принципа работы, электросчетчик имеет одно назначения — подсчет количества электроэнергии, которая была израсходована за определенный промежуток времени. Расход измеряется в киловатт-часах. Один киловатт-час (кВт·ч) — это количество электроэнергии, которое расходуется потребителем за временной промежуток, равный часу. В цифровом выражении это представлено так:

1 кВт·ч = 1 киловатт × 1 час = 1000 Ватт × 3600 секунд = 3600000 Джоулей = 3,6 Мегаджоуля.

Можно рассмотреть на примере конкретного прибора. Если утюг мощностью 2 киловатта будет работать полчаса, расход составит:

2 кВт × 0,5 часа = 1 кВт·ч.

Классификация электрических счетчиков

По конструктивному устройству электросчетчики делятся на:

  • механические — считаются устаревшими. Из-за больших габаритов и низкой точности показаний они практически не используются;
  • электромеханические — в основном, используются на объектах бытового назначения, где учет электроэнергии ведется по единому тарифу;
  • электронные — более совершенные модели с широким функционалом и высокой точностью показаний. Рекомендуются для установки на объектах, где предусмотрена разная тарификация учета расхода электрической энергии.

Устройство счетчика электроэнергии

Устройство электросчетчика с электронным измерительным механизмом предусматривает наличие таких элементов:

  • специализированные микросхемы, выполняющие функцию замера количества электроэнергии и преобразования полученных данных в единицы измерения;
  • вычислительный механизм;
  • защитный корпус;
  • импульсный или цифровой выход (в зависимости от модели) для возможности удаленного считывания показаний и интеграции прибора в единую систему автоматизированного учета расхода энергии.

В электромеханическом счетчике вычислительный механизм представлен электромагнитом, соединенным с барабаном, который представляет собой систему колесиков с цифрами. В электронном приборе в качестве счетного механизма используется микроконтроллер, подключенный к цифровому дисплею. Устройство электросчетчиков данного типа предусматривает наличие модуля энергонезависимой памяти, в котором регистрируется количество тока, использованное в разных режимах — например, в дневное и ночное время суток.

Принцип работы однотарифного электросчетчика

Принцип работы электросчетчика электромеханического типа достаточно простой. При включении электроприборов на вход счетчика поступают сигналы о напряжении и силе тока, которые фиксируются соответствующими датчиками и передаются на преобразователь. Он, в свою очередь, оцифровывает эти сигналы и преобразует их в импульсы определенной частоты. Импульсы передаются на электромагнит счетного механизма, далее, посредством зубчатой передачи, сигнал поступает на колесики барабана. В результате данные отображаются в виде конкретных цифр.

Вам также может понравиться

Как считываются показания электромеханического однотарифного счетчика

Электромагнитные модели торговой марки Пульсар производства компании «ТЕПЛОВОДОХРАН» оснащены счетным механизмом с шестиразрядным барабаном. Принцип работы электросчетчиков данного типа предусматривает вывод показаний на переднюю панель прибора. При считывании принимаются во внимание первые пять цифр (колесики черного цвета). Показания корректны только в том случае, если прибор подключен к исправной сети электропитания (должен гореть светодиодный индикатор), опломбирован, эксплуатируется с соблюдением сроков поверки и рекомендаций производителя.

Подготовка электромагнитного счетчика к использованию

Перед монтажом и использованием проведите тщательный осмотр прибора на наличие механических повреждений корпуса, проверьте целостность пломб. Напряжение, которое подводится к параллельной цепи электросчетчика, не должно превышать 265 Вольт. Сила электротока в последовательной сети электросчетчика не должна быть выше 60 или 100 Ампер в зависимости от модификации прибора .

Подключение прибора проводится только при обесточенной сети электропитания. После подключение и опломбирования включите электроприборы. При правильном подключении мигает светодиодный индикатор, показания расхода электроэнергии увеличиваются.

Как работает электронный многотарифный электросчетчик

Принцип работы электросчетчиков многотарифного типа аналогичен принципу работы электромагнитных приборов. Единственное отличие — преобразованный сигнал подается на микроконтроллер, который управляет цифровым дисплеем, запоминающим устройством и электронным реле. На дисплей выводится не только количество использованной электроэнергии, но и значения физических величин электросети: мощность, сила электротока, частота сети и другие.

Многотарифные счетчики торговой марки Пульсар способны вести учет электрической энергии по четырем тарифам в двенадцати сезонах. Они оснащены встроенной литиевой батареей, которая обеспечивает автономный ход часов в случае отключения подачи электропитания. Ресурс батареи рассчитан на 16 лет непрерывной работы.

Встроенный модуль памяти позволяет вести журнал событий, рассчитанный на 22 типа событий. В свою очередь, каждый тип может включать до 24 событий.

Как считываются показания электронного счетчика

Принцип работы электросчетчиков данного вида предусматривает вывод показаний на электронный дисплей. Сценарий вывода показаний задается пользователем. Появление на дисплее значка в виде треугольника с восклицательным знаком свидетельствует о наличии ошибок.

Вычислительный механизм может находиться в циклическом или нециклическом режиме работы. В первом случае переключение тарифных режимов осуществляется автоматически (период отображения программируется). Во втором переключение режимов осуществляется вручную посредством нажатия кнопки на крышке корпуса.

Для дистанционного считывания данных предусмотрен цифровой интерфейс RS485 с гальванической изоляцией от входных цепей.

Подготовка электронного счетчика к использованию

Перед установкой электросчетчика необходимо убедиться в его технической исправности, отсутствии повреждений. Следует также проверить заводские настройки прибора. Если они не соответствуют вашим требованиям, проводится перепрограммирование через интерфейс RS485 с использованием ПК и специального программного обеспечения.

После подключения прибора к сети электропитания на дисплее должна появиться информация о версии программного обеспечения и результате самодиагностики. При отсутствии ошибок на дисплее последовательно отображаются разрешенные режимы работы. Показания значений силы электротока и напряжения в сети соответствуют реальным.

На нашем сайте вы можете купить электросчетчик по привлекательным ценам!

Принцип работы электронного счетчика электроэнергии

Никто не спорит с тем, что электричество – это благо, но за него надо платить.

Счетчики электроэнергии, установленные во многих домах, призваны помочь стабилизировать оплату и, по возможности, минимизировать ее.

Виды приборов

Принцип работы любого счетчика заключается в измерении активной энергии и подсчете потраченного.

При этом различают несколько вариантов счетчиков.

Определиться с выбором электронного счётчика поможет данный материал: https://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/kakoj-luchshe-postavit-v-kvartire.html

Они делятся:

  • по принципу подключения – на приборы прямого и трансформаторного включения;
  • по измеряемым величинам – на однофазные и трехфазные;
  • по конструкции – на механические, электронные и гибридные;
  • по количеству тарифов – на одно- и многотарифные.

В основном, для учета электричества используют электронные устройства, которые обладают рядом преимуществ: они более точные и позволяют использовать несколько тарифов, на которые они переводятся самостоятельно, без участия владельцев.

Стоит отметить: существуют также гибридные счетчики, имеющие цифровой интерфейс и механическое вычислительное устройство, но, судя по отзывам, применяются они крайне редко.

Об установке электросчётчика в частном доме можно прочитать здесь: https://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/ustanovka-v-chastnom-dome.html

Как работает

Электрический учет устроен на прямом измерении напряжения и тока: вся информация о потреблении электричества подается на индикатор и сохраняется в памяти устройства.

При этом, устройство обладает рядом преимуществ:

  1. Оно позволяет точнее считывать информацию, что препятствует краже электроэнергии.
  2. Обладает меньшими размерами по сравнению с механическими.
  3. Может автоматически переключаться по разным тарифам, не требуя присутствия человека, что позволяет экономить деньги.
  4. Электронные модели проверяют раз в 4-16 лет. Это необходимо для проверки правильности начислений. Проверкой занимается Сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений.

Примите к сведению: первая проверка проводится на заводе – ее дата указывается в паспорте прибора.

Одновременно с достоинствами обычно выделяют некоторые недостатки. К ним относят более высокую стоимость и их ненадежность: несмотря на уверения производителей, электронные модели приходится менять чаще механических. Последние способны работать несколько десятков лет, так как в них практически нечему ломаться.

Принципиальная схема электронного счетчика. (Для увеличения нажмите)

Подсчет электричества производится за счет преобразования сигналов тока и напряжения, «входящих» в прибор, в импульс, который он и подсчитывает.

Число последних при этом изменяется в соответствии с поступающей энергией. То есть, чем больше электричества будет израсходовано, тем больше импульса получит устройство и посчитает.

Вместе с подсчитывающим устройством электронный счетчик имеет дисплей, на котором отражаются изменения в потреблении тока, максимальное и минимальное значения, текущий тариф и другие необходимые хозяевам данные.

Однофазные и трехфазные модели

Главным принципом деления электронных счетчиков являются сами измеряемые величины и технические характеристики.

Они бывают:

  1. Однофазными: их используют в квартирах, отдельных домах, небольших офисах и других площадках, питающихся от сети в 3-7 кВт с напряжением 220 В. Такие приборы рассчитаны на токи в 13-32 А (1 кВт = 4,5А, соответственно, 3 кВт – это 13,5 А). При выборе прибора необходимо учесть, что на нем должны быть обозначены номинальное и максимальное значения тока, обычно это соответствует 5-40 А.
  2. Трехфазными: их обычно применяют в промышленных и бытовых зданиях с большой «проходимостью» тока, а также в частных коттеджах, где ввод происходит только по трехфазной системе. Самым простым способом выбрать подходящее устройство станет обращение в соответствующие службы: они смогут помочь в выборе, назвав основные характеристики или модели.

Стоит обратить внимание, что трехфазный счетчик должен иметь внутренний тарификатор. Он осуществляет формирование графика нагрузки и отслеживает переход тарифов, отмечает перенапряжения и отсутствие тока, его работу, спад или увеличение напряжения. Это помогает в снятии показаний счетчика.

Возьмите на заметку: электронные трехфазные счетчики обычно имеют журнал событий, в которых отмечаются все изменения в «работе» тока для своевременного устранения неисправностей.

При выборе электронного электросчетчика лучше остановиться на моделях в большим гарантийным сроком и указанным сроком службы, а также проследить, чтобы в городе была мастерская компании.

Чтобы безошибочно снять показания с электросчётчика рекомендуется изучить данный материал: https://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/kak-snyat-pokazaniya.html

Это поможет сократить расходы в случаи поломки или установки нового.

Электронный вариант счетчика на сегодняшний день пользуется большим спросом в квартирах и домах. Благодаря расширенным возможностям он предотвращает хищения энергии и может помочь сберечь деньги владельцу жилплощади.

Выбирая модель, не стоит скупиться: дешевый вариант, сделанный из непрочных материалов, прослужит намного меньше, чем более дорогой.

Смотрите видео, в котором на примере конкретной марки рассмотрены особенности электронных счетчиков электроэнергии:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Счетчик электроэнергии: принцип работы, устройство, назначение

Все мы знаем, зачем нужен счетчик электроэнергии – для правильного учета расхода электричества. На основании показаний электросчетчика осуществляется оплата «за свет». В этой статье мы хотели бы рассказать читателям самэлектрик.ру об устройстве и принципе работы счетчика электроэнергии. Для вас мы рассмотрим как электронную модель, так и старого образца – индукционную.

Индукционный

Старые электросчетчики состоят из следующих элементов:

  1. Последовательная обмотка, именуемая также токовой катушкой. Состоит из нескольких витков толстого провода.
  2. Параллельная обмотка (катушка напряжения). Устроена, наоборот, из большого количества витков провода маленькой толщины.
  3. Счетный механизм. Устанавливается на оси алюминиевого диска.
  4. Постоянный магнит, назначение которого – тормозить и обеспечивать плавный ход диска.
  5. Диск из алюминия. Крепится на подшипниках и подпятниках.

вихревые токи

Как видно на схеме, устройство индукционного счетчика электроэнергии достаточно простое. Что касается принципа работы, он также несложен. Сначала переменное напряжение подается на параллельную обмотку (катушку напряжения) и далее протекает на вторую, токовую катушку. Между двумя электромагнитами катушек возникают магнитные вихревые токи, которые, собственно, и способствуют вращению диска. Чем больше сила тока, тем быстрее будет крутиться диск. В свою очередь счетный механизм работает по следующему принципу: вращение от диска передается к барабану за счет червячной передачи (этому способствует установленный на оси диска червяк, который передает вращение через шестеренку, что видно на схеме выше).

Наглядно увидеть, как работает индукционный электросчетчик, вы можете на видео ниже:

Схема работы прибора учета электроэнергии старого типа

Обращаем ваше внимание на то, что принцип работы однофазного счетчика электроэнергии старого образца аналогичен трехфазной модели.

Электронный

В электронном счетчике, к примеру, Энергомера ЦЭ6803В, нет ни диска, ни червячной передачи. Устройство счетчиков электроэнергии нового образца показано на схеме и фото ниже:

Принцип действия электронной модели заключается в том, что датчики тока и напряжения передают сигналы на преобразователь. Последний, в свою очередь, передает код на микроконтроллер для дальнейшей расшифровки и передачи данных на дисплей. В результате мы видим, сколько киловатт электроэнергии израсходовано на данный момент.

На этом видео подробно рассматривается устройство электронного и индукционного счетчика:

Как устроены электросчетчики

Что касается многотарифных приборов учета, типа «день-ночь» или трехтарифные модели, в их устройстве дополнительно встроен модуль памяти, который запоминает количество тока, «намотанное» в разных режимах: днем и ночью. Это нужно для того, чтобы правильно подсчитывать оплату за электроэнергию (с 23:00 до 7:00 стоимость киловатта меньше, чем в остальное время суток). Про преимущества и недостатки двухтарифных электросчетчиков можете прочитать в нашей статье.

Существуют также модели приборов учета электроэнергии с пультом. В их конструкцию внесен механизм, который может блокировать систему подсчета израсходованного электричества.

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, какое устройство и принцип работы счетчиков электроэнергии. Надеемся, информация была для вас понятной и полезной!

Будет полезно прочитать:

Принцип работы электросчетчика | Заметки электрика

Здравствуйте, дорогие гости сайта «Заметки электрика».

Теме учета электроэнергии мы уже посвятили множество статей, а вот разобраться с устройством и принципом работы электросчетчика не хватало времени.

Поэтому сегодняшняя статья посвящается принципу работы однофазных и трехфазных счетчиков электрической энергии.

Как Вы уже знаете, электросчётчики по принципу работы делятся на 2 вида:

  • индукционные
  • электронные

Рассмотрим более подробно принцип работы каждого типа счетчиков.

Принцип работы индукционного электросчетчика

  • 1 — токовая или последовательная  обмотка (катушка)

  • 2 — параллельная катушка (обмотка) или катушка напряжения

  • 3 — счетный механизм в виде червячной передачи

  • 4 — постоянный магнит для создания торможения и плавности хода диска

  • 5 — алюминиевый диск

  • Фi — магнитный поток, который создается током нагрузки

  • Фu — магнитный поток, который создается током в катушке напряжения

Электросчетчик состоит из 2 катушек (обмоток): катушка напряжения и токовая катушка, электромагниты которых расположены под углом 90° относительно друг друга в пространстве. В зазоре между этими электромагнитами находится алюминиевый диск, который с нижней и верхней стороны крепится на подшипниках и подпятниках. На оси диска установлен червяк, который через зубчатые колеса передает вращение счетному механизму (барабану).

Токовая катушка включается в цепь последовательно и состоит из небольшого количества витков. Наматывается такая катушка толстым проводом, соответственно, прямому номинальному току электросчетчика.

Катушка напряжения включается в цепь параллельно и состоит из большого количества витков. Наматывается тонким проводом с диаметром примерно от 0,06 -до 0,12 (мм).

При подачи переменного напряжения на катушку напряжения и при протекании через токовую катушку тока нагрузки, в зазоре  наводятся переменные магнитные потоки Фi и Фu, которые наводят в алюминиевом диске вихревые токи. При взаимодействии этих потоков и вихревых токов в диске, возникает вращающий момент — диск начинает вращаться.

Количество оборотов алюминиевого диска за определенное время — это и будет наша потребляемая электроэнергия.

При увеличении тока нагрузки (например, мы включили в сеть дополнительную нагрузку) в токовой катушке будет возникать больший вращающий момент и диск будет вращаться быстрее.

Для учета электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока используют трехфазные индукционные электросчетчики, принцип работы которых аналогичен однофазным.

Принцип работы электронного электросчетчика

На смену индукционным электросчетчикам пришли электронные электросчетчики, например ЦЭ6803В, СЕ 102, СОЭ-55 и другие. Они обладают рядом достоинств, о которых мы поговорим в этой статье.

В электронном электросчетчике преобразователь преобразует входные аналоговые сигналы с датчиков тока и напряжения в цифровой импульсный код. Этот код подается на микроконтроллер, где расшифровывается и рассчитывается, а далее выдает количество потребляемой электроэнергии на дисплей электросчетчика.

P.S. Спасибо за внимание. Автор сайта «Заметки электрика».

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Устройство электросчётчика. принцип действия — Ремонт220

Автор Фома Бахтин На чтение 2 мин. Просмотров 2.8k. Опубликовано Обновлено

Электросчётчики по своему принципу действия и устройству делятся на два вида: электронные и индукционные (электро-механические).

Устройство электронного электросчетчика

Электронный электросчётчик – это устройство измерения электрической мощности с преобразованием её в аналоговый сигнал, который далее преобразуется в импульсный сигнал, пропорциональный потребляемой мощности.

Преобразователь (как видно из названия узла)   преобразует аналоговый сигнал в цифровой импульсный, пропорциональный  потребляемой мощности.

Микроконтроллер – главная часть электросчётчика,  анализирует этот сигнал, рассчитывая количество потребляемой электроэнергии и осуществляет передачу информации на устройства вывода, на электромеханическое устройство или на дисплей – если используется жидкокристаллическая матрица, где и показывается количество потребляемой электроэнергии.

Описание, конечно очень общее, но как видно, устройство электронного электросчетчика – чистая электроника, чего не скажешь об устройстве индукционных счётчиков. Несмотря на то что, благодаря своим техническим характеристикам в настоящее всё большее распространение получает применение электронных счётчиков, старые индукционные счётчики были и остаются самыми распространёнными, их устройство стоит рассмотреть подробно.

Устройство индукционного (электро-механического) электросчетчика.

Основные части индукционного электросчётчика это: токовая катушка 1, катушка напряжения 2, алюминиевый диск 3, счётный механизм с червячной и зубчатой передачей 4 и постоянный магнит 5.

Токовая катушка включена в сеть последовательно и создаёт переменный магнитный поток, пропорциональный току, а катушка напряжения – параллельно, создавая переменный магнитный поток, пропорциональный напряжению.

Эти магнитные потоки пронизывают алюминиевый диск, причём, переменные магнитные потоки токовой обмотки – дважды, в связи с U-образной формой её магнитопровода, наводя в нём ЭДС.

Таким образом, возникают электромеханические силы, создающие крутящий момент – вращение диска, ось которого связана со счётным механизмом червячной и зубчатой передачей, производя  передачу движения оси диска на цифровые барабаны.

Крутящий момент, создающий вращение диска пропорционален мощности сети; выше мощность – сильнее крутящий момент, диск крутится по оси быстрее.

Для выравнивания и успокоения колебаний частоты вращения в устройство электросчётчика входит постоянный магнит, поток которого, взаимодействуя с вихревыми токами диска, создаёт электромеханическую силу с направлением, обратным движению диска, что и создаёт тормозной момент.

Что внутри электросчетчика, как работает электросчетчик


Электрический счетчик устройство — кратко ( Electric meter device )


Антимагнитная пломба – главное оружие против воров электроэнергии


Схемы, принцип работы, виды электросчетчиков

Принцип работы электронного счетчика электроэнергии Устройство и принцип работы цифрового электросчетчика Для контроля затрат электричества в квартирах

Какие виды электросчетчиков бывают

В быту используются три вида счетчиков:

  1. Механические или индукционные, несмотря на простоту и дешевизну, они отличаются большими погрешностями, невозможностью тарификации и другими недостатками.
  2. Электронные счетчики обладают явными преимуществами в виде высокой точности, удобного интерфейса и многих других полезных функций.
  3. Третий вид приборов учета относится к гибридным устройствам, в которых имеется механическая и электронная часть. Они используются достаточно редко, поэтому более подробно следует рассмотреть два первых типа электросчетчиков.

Источник: http://electric-220.ru/news/princip_raboty_ehlektroschetchika/2016-09-19-1064

Принцип работы электросчетчиков

  • Принцип работы электросчетчиков
  • Электронные электросчетчики
  • Принцип работы электронного электросчетчика
  • Принцип работы счетчика

У каждого из нас в квартире, доме, гараже присутствует прибор учета электроэнергии, проще говоря электросчетчик.

Он подсчитывает количество потребленной активной электроэнергии за определенное количество времени. 

Источник: http://principraboty.ru/princip-raboty-elektroschetchika/

Устройство и принцип действия счетчиков электроэнергии

Первые приборы учета электроэнергии появились в 19 столетии. Объяснить это можно массовыми исследованиями электромагнетизма, которые проводили ученые. Сегодня электросчетчики делятся на несколько видов и устанавливаются во всех помещениях, где люди потребляют электричество. Основная его задача – стабилизировать и при правильном использовании свести к минимуму оплату за коммунальные услуги.

Источник: http://fashionst.ru/printsip-raboty-elektroschetchika-kratko/

Что учитывает прибор учета

Вне зависимости от того, как устроен электросчетчик, он в своей основе измеряет мощность потребителя, в зависимости от которой и производится расчет количества затраченной энергии за конкретный период времени. Сам показатель сопротивления (нагрузки) в сетях переменного тока, бывает активным и реактивным. А в корне суммы квадратов значений обоих видов потребления (формула — P=√ ((U I cosθ)2+ (U I sinθ)2) он дает полную мощность нагрузки цепи. Разница показателей в том, что при активной мощности выполняется какая-либо работа, а при реактивной, энергия впустую циркулирует между связанными элементами сети. Последний фактор возникает в тех случаях, когда к цепям переменного тока подключен конденсатор или катушка трансформатора.

Из-за своего устройства индукционные счетчики способны определять или активную нагрузку, или только реактивную, что использовалось некоторыми недобросовестными потребителями для искажения показаний в приборах учета старых моделей. Электронные оперируют обеими характеристиками, вычисляя полную мощность по специальной формуле, используя в качестве основы текущие характеристики нагрузки сети.

Источник: http://profazu.ru/elektrooborudovanie/schetchiki/shema-elektroschetchika.html

Как часто выполнять проверку

Итак, если Вам знакома одна из следующих ситуаций, необходимо не теряя времени проверить правильно ли мотает электрический счетчик в частном доме либо квартире:

  1. Потребление электроэнергии резко увеличилось, хотя Вы пользуетесь бытовой техникой в таком же режиме, как и раньше. К тому же новые электроприборы не были куплены и, соответственно, подключены к сети.
  2. Противоположная ситуация – Вы реже стали пользоваться бытовой техникой, но расход электричества не снизился (к примеру, во время Вашего длительного отсутствия).
  3. Потребление электроэнергии очень высокое, на порядок выше, чем может быть в действительности. К примеру, если у Вас в квартире нет ничего мощнее чайника, а расход электричества такой же, как у соседа, который ежедневно пользуется кондиционером либо масляным обогревателем.

Если Вам знакомы выше перечисленные ситуации, прочитайте советы ниже и немедленно переходите к проверке электросчетчика на самоход и погрешность учета. Чтобы проверить прибор, Вам понадобятся секундомер, калькулятор, мультиметр и 100-ваттная лампа накаливания.

Источник: http://generator98.ru/montazh-elektroprovodki/princip-raboty-elektronnogo-schetchika-elektroenergii.html

Классификация электрических счетчиков

По конструктивному устройству электросчетчики делятся на:

  • механические — считаются устаревшими. Из-за больших габаритов и низкой точности показаний они практически не используются;
  • электромеханические — в основном, используются на объектах бытового назначения, где учет электроэнергии ведется по единому тарифу;
  • электронные — более совершенные модели с широким функционалом и высокой точностью показаний. Рекомендуются для установки на объектах, где предусмотрена разная тарификация учета расхода электрической энергии.

Источник: http://teplovodokhran.ru/stati/elektroschetchik-ustroystvo-i-printsip-raboty/

Как передать данные по счетчикам с автоматизированной системой

Электросчетчики с передачей показаний требуют минимального участия человека в процессе. Нужно только раз в месяц нажать кнопку, и данные с прибора учета уже отправлены по нужному адресу. Однако автоматизированная отправка показаний электросчетчика еще удобнее. Владелец лишь единожды отправляет данные на сервер самостоятельно. В последствие контроллер сам выполняет эту работу. Вот как это происходит.


Скоро контроллерам энергонадзора не придется ходить по подъездам с проверками – все данные будут в ПК

После установки оборудования потребитель передает показателя посредством нажатия на кнопку устройства автоматической передачи данных или непосредственно на сайте. Иногда показания нужно отправить лишь один раз, иногда несколько, через каждые 5÷10 мин. Эти действия производятся до получения от энергосбытовой или контролирующей компании сообщения, что данные получены. С этого момента никаких действий можно не предпринимать – вся информация будет поступать по нужному адресу в автоматическом режиме. Прибор учета электроэнергии, архивирует данные каждый час, а выполняет их отправку раз в сутки.


Установив подобное оборудование можно забыть об очередях в офисах управляющих компаний

Источник: http://34rozetki.ru/montazh/kak-rabotaet-schetchik.html

Где применяются счётчики электроэнергии

В жилых домах, квартирах, офисных зданиях чаще всего устанавливаются однофазные счётчики, подключаемые к сети 220 В. Они позволяют организовать надёжное подключение разнообразного оборудования: климатической техники, источников освещения, компьютеров и прочих бытовых приборов, работающих в сети с частотой 50 Герц.

Трёхфазные устройства прямого или трансформаторного подключения встречаются на промышленных объектах, в производственных помещениях, где размещено оборудование с питанием 380 В. Высокомощные приборы (станки, плиты, холодильные агрегаты) требуют использования сети повышенного напряжения. Трёхфазный счётчик также способен измерять расход электроэнергии в сети 220 В, что делает его универсальным.

Источник: http://electrotorg.ru/elektromontazhnoe-oborudovanie/nizkovoltnoe-oborudovanie/schetchik-elektroenergii/questions/принцип-работы-и-виды-счетчиков-электроэнергии/

Принцип работы индукционного счетчика

Еще совсем недавно индукционные счетчики были неотъемлемой частью электрических сетей в квартирах. Счетное устройство в этих приборах представлено вращающимся алюминиевым диском и цифровыми барабанами, отображающими показатели расхода электроэнергии в реальном времени.

Принцип действия подобных устройств достаточно простой. Электромагнитное поле, возникающее в катушках счетчика, взаимодействует с диском, выполняющим функцию подвижного токопроводящего элемента. В однофазном индукционном счетчике выполняется параллельное подключение одной из катушек к обмотке напряжения, которая служит сетью переменного тока. Другая катушка подключается последовательно на участке между обмоткой тока или нагрузкой и генератором электроэнергии.

Действие токов, протекающих по обмоткам, приводит к созданию переменных магнитных потоков, пересекающих вращающийся диск. Их величина составляет пропорцию между потребляемым током и входным напряжением. В соответствии с законом электромагнитной индукции в самом диске происходит возникновение вихревых токов, протекающих по направлению магнитных потоков.

Вихревые токи и магнитные потоки начинают взаимодействовать между собой в диске. В результате, появляется электромеханическая сила, которая и приводит к созданию вращающегося момента. Таким образом, возникает пропорция между полученным вращающимся моментом и произведением двух магнитных потоков, возникающих в обмотках тока и напряжения, умноженных на синус сдвига фазы между ними.

Нормальная работа индукционного электросчетчика возможна только при условии фазового сдвига, равного 90 градусам. Такой сдвиг можно получить, разложив магнитный поток обмотки напряжения на две части. Получается, что диск прибора вращается с частотой, пропорциональной активно потребляемой мощности. Поэтому непосредственный расход электроэнергии будет находиться в пропорции с количеством оборотов диска. Полученные данные о потреблении передаются на механическое счетное устройство, ось которого связана с осью подвижного диска с помощью зубчатой передачи. Такая конструкция обеспечивает синхронное вращение обоих элементов.

Источник: http://electric-220.ru/news/princip_raboty_ehlektroschetchika/2016-09-19-1064

Устройство электросчетчика

У знакомого в счетчике перестал работать дисплей. Вызвал электрика и тот недолго думая, заменил счетчик новым. В результате мне для изучения устройства попал этот электроприбор.

Лицевая панель счетчика фиксировалась на трех защелках. После ее снятия открылась картина, как на фотографии. Вся электрическая схема счетчика собрана на печатной плате с двухсторонним монтажом. С лицевой стороны припаян дисплей, кнопки управления и батарейка типа CR2032 на напряжение 3 В, такие же устанавливаются в компьютерах. Батарейка необходима для сохранения настроек и показаний счетчика в случае пропадания электроэнергии.

Батарейка является узким местом в счетчике, так как срок ее годности составляет около 10 лет. Если она выйдет из строя, то настройки день-ночь и показания счетчика при пропадании электроэнергии обнулятся. Батарейка приварена к клеммам, которые впаяны в плату. Для замены батарейки придется заняться пайкой паяльником.

Печатная плата зафиксирована на четырех защелках и легко снимается. Все остальные элементы схемы распаяны на обратной стороне печатной платы. Пайки выполнены аккуратно, следов флюса нет. Качество изготовления счетчика Меркурий мне понравилось.

Измерительным датчиком потребляемой электроэнергии служит шунт, представляющий собой металлическую пластину с калиброванным сопротивлением очень малой величины. При протекании через шунт тока на нем, согласно Закона Ома, происходит падение напряжения, которое подается на микропроцессор.

Аналоговый сигнал микропроцессором преобразуется в цифровой, который запоминаются, и текущие показания потребленной электроэнергии выводятся на дисплей. На фотографии шунт имеет цвет меди.

Решил попробовать отремонтировать счетчик. Измерял величину напряжения на выводах электролитического конденсатора блока питания, оно составило 3,5 В. С учетом установленного конденсатора на 25 В, напряжение явно было ниже нормы.

Блок питания имеет бестрансформаторную схему на токоограничительном конденсаторе. Проверка конденсаторов и диодов показала их исправность. Пришлось на выводы последнего электролитического конденсатора подать со стационарного БП напряжение 5 В с ограничением по току 300 мА.

Прощупывание пальцами элементов схемы выявило, что левый нижний угол микропроцессора сильно нагревается. Стало понятно, что он неисправен, и устранить такую неисправность в домашних условиях не представляется возможным.

Источник: http://ydoma.info/ehlektrotekhnika/ehlektricheskie-izdeliya/electricity-schetchik-ehlektroehnergii.html

Принцип работы однотарифного электросчетчика

Принцип работы электросчетчика электромеханического типа достаточно простой. При включении электроприборов на вход счетчика поступают сигналы о напряжении и силе тока, которые фиксируются соответствующими датчиками и передаются на преобразователь. Он, в свою очередь, оцифровывает эти сигналы и преобразует их в импульсы определенной частоты. Импульсы передаются на электромагнит счетного механизма, далее, посредством зубчатой передачи, сигнал поступает на колесики барабана. В результате данные отображаются в виде конкретных цифр.

Источник: http://teplovodokhran.ru/stati/elektroschetchik-ustroystvo-i-printsip-raboty/

Принцип работы электронного электросчетчика

Схема подключения однофазного электросчетчика

Данная схема предназначена для подключения любого однофазного счетчика электрической энергии.

Однофазные счетчики чаще всего подключают по схеме прямого включения в сеть и только в очень редких случаях через трансформаторы тока.

В клеммной колодке однофазного счетчика электроэнергии расположены 4 контакта:

  • 1 клемма — ввод фазы
  • 2 клемма — выход фазы на нагрузку (в квартиру)
  • 3 клемма — ввод нуля
  • 4 клемма — выход нуля на нагрузку (в квартиру)
  • винт напряжения — для отключения катушки напряжения в индукционных счетчиках при проведении государственной поверки.

Красным цветом обозначены токовая катушка (обмотка) и фазный провод, синим цветом — катушка (обмотка) напряжения и нулевой провод.

В данной схеме перед счетчиком электроэнергии установлен вводной автоматический выключатель.

Эту схему можно использовать для электроснабжения своей квартиры, дачи или коттеджа.

Схема подключения трехфазного электросчетчика

Источник: http://principraboty.ru/princip-raboty-elektroschetchika/

Крепление счетчика в щитке на DIN-рейке

В электрическом щитке все современные установочные электрические изделия, такие как счетчик, автоматы, УЗО и другие, крепятся легко съемным способом на DIN-рейке, которую электрики еще называют монтажной рейкой.

DIN-рейка имеет ширину 35 мм и согласно ГОСТ Р МЭК 60715-2003 «Аппаратура распределения и управления низковольтная. Установка и крепление на рейках электрических аппаратов в низковольтных комплектных устройствах распределения и управления» обозначается Т35. Ранее DIN-рейки изготавливались из алюминиевого сплава, как на фотографии. Современные – из листовой стали методом штамповки.

Некоторые модели счетчиков комплектуются своими DIN-рейками. Например, электросчётчик «Меркурий 200», который установлен в моей квартире, в комплекте имел нестандартную DIN-рейку, хотя посадочное место для крепления имело стандартный размер, 35 мм, что позволяет крепить его и на стандартной DIN-рейке.

Установленный в щитке счетчик опломбирован и снять его можно, только после снятия пломбы и крышки. Под ней находятся два прямоугольных отверстия (на фотографии указаны стрелками). Для снятия счетчика нужно в эти отверстия одновременно вставить лезвия двух плоских отверток, подвижные защелки выйдут из зацепления DIN-рейки, и отвести нижний край счетчика от стенки щитка.

Источник: http://ydoma.info/ehlektrotekhnika/ehlektricheskie-izdeliya/electricity-schetchik-ehlektroehnergii.html

Как выбрать подходящую модель

Для начала стоит определиться с мощностью устройства. Расчёт такой: суммируется вся потребляемая мощность приборов за сутки, к этой цифре прибавляется её треть (на запас). Если значение не превышает 10 киловатт, то нужен прибор на 60 ампер. Если же средний показатель мощности больше, модель на 100 ампер — подходящий выбор.

Затем следует решить, какой вид счётчика (индукционный, электронный, одно- или мультитарифный) отвечает поставленным задачам. В этом вопросе, как правило, требуется консультация специалиста.

Например, для загородного дома подойдёт однотарифное механическое устройство: при условии использования ресурса примерно раз в неделю забота об экономии становится нецелесообразной. И наоборот: в квартире, где проживает большая семья, и круглосуточно работает множество бытовых приборов, траты на электроэнергию повышены. В таком случае стоит обратить внимание на многотарифный электронный вариант.

Все счётчики крепятся либо на болты, либо на DIN-рейку. Последний способ гораздо более простой и универсальный. Окончательный выбор по этому признаку зависит от характеристики пространства, где планируется разместить оборудование.

Источник: http://electrotorg.ru/elektromontazhnoe-oborudovanie/nizkovoltnoe-oborudovanie/schetchik-elektroenergii/questions/принцип-работы-и-виды-счетчиков-электроэнергии/

Список использованной литературы

  • «Современные цифровые счетчики учета электроэнергии. Справочник. Схемотехника, аспекты применения» 2006
  • Труб И. И. «Обслуживание индукционных счетчиков и цепей учета в электроустановках» 1983
  • И.А. Данилов «Общая электротехника»  1985

Источник: http://asutpp.ru/odnofaznyy-schetchik-elektroenergii.html

Обзор производителей и цен на некоторые модели

Наиболее известной и популярной маркой среди производителей оборудования для автоматической передачи показаний электросчетчиков является «Меркурий». Модели этого бренда, их характеристики и стоимость по состоянию на январь 2020 года сейчас и рассмотрим:

Модель Тип подключения Количество тарифов Связь, интерфейс Стоимость, руб


203.2T GBO

Однофазный Многотарифный Импульсный выход, модем GSM 8000


234 ARTM-03 PB.R

Трехфазный Многотарифный Оптопорт, интерфейс RS485 9500


200.4

Однофазный Однотарифный Модем PLC, интерфейс CAN 3500


206 PRLSNO

Однофазный Многотарифный Импульсный выход, оптопорт, модем PLC 4000


230 ART-03 CLN

Трехфазный Многотарифный Интерфейс CAN, модем PLC 6500


234 ARTМ-00 PB.G

Трехфазный Многотарифный Интернет, модем GSM/GPRS, модем PLC, интерфейс RS485 14800

Меркурий 234 ART-03


Меркурий 234 ART-03 – недорогой и многофункциональный

Ну и для сравнения предлагаем ознакомиться с другими электрическими счетчиками со встроенным модемом для передачи показаний:

Энергомера СЕ102 R5 145-A

Ясно, что разброс цен велик, а значит любой сможет подобрать ту модель, которая устроит его по стоимости и техническим параметрам.


Энергомера СЕ102 R5 145-A с виду неотличим от обычного электромеханического счетчика

Источник: http://34rozetki.ru/montazh/kak-rabotaet-schetchik.html

Как рассчитывается и взимается оплата

Эти потребления определяют за последние полгода по измерениям домашнего счетчика. При работе счетчика менее полугода, в расчет берут реальное время.

Также на протяжение трех месяцев с момента неисправности счетчика, если не установлен новый счетчик, оплата за электроэнергию будет производиться от нормативов потребления с применением повышающего коэффициента. Управляющая организация делает соответствующий расчет оплаты в квитанцию.

Если возникают сомнения в истине данного расчета, рекомендуется обратиться в управляющую компанию, написав заявление. В заявлении описываете ситуацию, если ваша проблема не будет решена, можно обратиться написав заявление в жилищную инспекцию.

Стоит учесть: новый счетчик пломбируется работником без какой-либо дополнительной оплаты с клиента, бывают, конечно, случаи, когда пломбировка прибора осуществляется повторно, в связи с нарушением целостности пломбы.

Смотрите видео, в котором разъясняется, что делать, если сломался счетчик электроэнергии:

Источник: http://generator98.ru/montazh-elektroprovodki/princip-raboty-elektronnogo-schetchika-elektroenergii.html

Примечания по классу точности

Ранее было упомянуто о классе точности электросчетчика. Обычно он указан на корпусе устройства и определяет, насколько последний чувствителен к линии потребления. Чем меньше значение, тем его показания точнее даже при малых нагрузках. Это и плюс, и минус прибора учета. Для контролирующих организаций – чем чувствительнее устройство, тем больше дохода. В отношении потребителей обратная картина. Никому не нужно, чтобы счетчик оценивал телевизор, микроволновую печь, стиральную машину или холодильник, находящиеся в режиме ожидания, когда они не выполняют никаких активных действий и расходуют только «каплю» электроэнергии.

Слева внизу на табло, в круге — класс точности устройства:

С практической стороны, нельзя устанавливать приборы учета ниже второго класса точности. Но такая чувствительность идеальна для бытовых целей. В случае организаций лучше использовать счетчик первого класса.

Источник: http://profazu.ru/elektrooborudovanie/schetchiki/shema-elektroschetchika.html

Подготовка электронного счетчика к использованию

Перед установкой электросчетчика необходимо убедиться в его технической исправности, отсутствии повреждений. Следует также проверить заводские настройки прибора. Если они не соответствуют вашим требованиям, проводится перепрограммирование через интерфейс RS485 с использованием ПК и специального программного обеспечения.

После подключения прибора к сети электропитания на дисплее должна появиться информация о версии программного обеспечения и результате самодиагностики. При отсутствии ошибок на дисплее последовательно отображаются разрешенные режимы работы. Показания значений силы электротока и напряжения в сети соответствуют реальным.

На нашем сайте вы можете купить электросчетчик по привлекательным ценам!

Источник: http://teplovodokhran.ru/stati/elektroschetchik-ustroystvo-i-printsip-raboty/

Однофазный счетчик электроэнергии: подключение, принцип работы, выбор

Частные потребители и промышленные предприятия обязаны обеспечивать постоянный учет электрической энергии, использованной для питания электрооборудования. В зависимости от количества фазных проводников, подключаемых к прибору учета электрической энергии все модели подразделяются на однофазные и трехфазные. В данной статье мы рассмотрим однофазный счетчик электроэнергии, как один из видов расчетных электрических приборов.

Принцип работы

За счет постоянного совершенствования технологий совершенствуются и счетчики электроэнергии. Все однофазные модели представленные на современном рынке подразделяются на индукционные и электронные.

Рис. 1. Индукционный и электронный электросчетчик

Первый вариант является первопроходцем в системе учета электрической энергии, несмотря на их простоту и доступность, электронные электросчетчики постепенно вытесняют их за счет высокой точности и расширенной функциональности.

Индукционные счетчики электроэнергии

Индукционные счетчики электроэнергии обладают простой и понятной конструкцией, на примере которой относительно легко разобраться с устройством и принципом действия простейшего электросчетчика.

Рис. 2. Устройство индукционного счетчика электроэнергии

Конструктивно данная модель состоит из:

  • Токовой обмотки – представляет собой катушку индуктивности, включаемую в цепь последовательно нагрузке. Предназначена для измерения величины тока, потребляемого нагрузкой, изготавливается из проволоки большого сечения из нескольких витков.
  • Обмотки напряжения – также представлена катушкой индуктивности, но подключенной параллельно по отношению к токовой обмотке. Изготавливается из тонкой проволоки  и укладывается большим количеством витков, применяется для измерения величины напряжения.
  • Алюминиевый диск – элемент счетчика электроэнергии, предназначенный для преобразования электромагнитного усилия в механическую работу. Устанавливается на ось для вращения по направлению усилий электромагнитного поля катушек индуктивности.
  • Счетный механизм – преобразует количество оборотов алюминиевого диска в цифровое отображение результатов измерения мощности. Состоит из механического циферблата шестеренчатого типа.
  • Постоянный магнит – применяется для сглаживания механических колебаний подвижного диска. Создает постоянный магнитный поток и обеспечивает плавность хода.

Принцип действия индукционного счетчика электроэнергии заключается в том, что при подключении в электрическую цепь на обмотку напряжения подается действующее номинальное напряжение. В случае подключения нагрузки к выводам электросчетчика через токовую катушку будет протекать определенная величина тока.  При взаимодействии двух электромагнитных полей в алюминиевом диске начнут наводиться вихревые токи, что создаст его собственное электромагнитное поле. Механическое усилие от диска через систему шестеренок передастся счетному механизму.

Величина ЭДС, наводимая обмоткой тока и напряжения вступает во взаимодействие с собственным полем подвижного элемента, которое генерируется за счет вихревых токов. Мера данного взаимодействия и определяет скорость вращения алюминиевого диска. Чем больше сила тока, протекающего через токовую катушку, тем больше результат геометрического произведения напряжения и тока.

Рис. 3. Геометрическое вычисление мощности счетчиком электроэнергии

Результирующее значение мощности  будет быстрее вращать диск, что приведет к ускорению начисления показаний счетчика электроэнергии.

Электронные счетчики электроэнергии

С развитием и совершенствованием технических средств произошла модернизация классических индукционных электросчетчиков. Изначально выпускались гибридные электронно-механические модели, но со временем электроника все более и более вытесняла подвижные части. Конструктивно современная электронная модель счетчика электроэнергии состоит из:

Рис. 4. Устройство электронного счетчика электроэнергии
  • Датчика тока – измеряет величину электрического тока, протекающего через счетчик электроэнергии;
  • Датчика напряжения – предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к зажимам счетчика;
  • Электронного преобразователя – осуществляет подсчет мощности, пропускаемой через счетчик электроэнергии;
  • Микроконтроллера – передает показания на дисплей и в блок памяти, может извлекать данные, обрабатывать их и передавать по каналам связи;
  • Дисплея – предназначен для вывода данных опроса со счетчика электроэнергии, может переключать информацию в многотарифных моделях;
  • Блока ОЗУ и ПЗУ – оперативная и долговременная память, предназначенная для хранения и обработки информации.

Принцип действия электронного счетчика электроэнергии основан на измерении силы тока и величины напряжения приложенного к подключенной нагрузке. Фиксация показаний осуществляется за счет датчиков и передается на электронный преобразователь, который рассчитывает величину мощности и преобразует единицу измеряемой величины в счетный импульс. Сигнал с преобразователя передается на микроконтроллер, который, в зависимости от установленной программы срабатывания, выдает на дисплей необходимые параметры электрической цепи. Помимо трансляции текущих показаний на дисплей, микроконтроллер записывает информацию в блок памяти, и извлекать ее в случае необходимости.

Плюсы и минусы

Однофазные электросчетчики применяются для учета электроэнергии, однако каждый вид прибора учета обладает своими преимуществами и недостатками. Поэтому по порядку рассмотрим плюсы и минусы для каждого из них.

Индукционные счетчики электроэнергии обладают такими плюсами:

  • Простая конструкция и меньшая себестоимость;
  • Доступная система работы, позволяющая даже неискушенному в электрике потребителю определить расход электроэнергии;
  • Такие счетчики электроэнергии куда более устойчивы к скачкам напряжения и низкому качеству электрической энергии в отечественных цепях;
  • Более длительный срок эксплуатации.

К существенным недостаткам индукционных моделей следует отнести их большие габариты и уязвимость перед простейшими способами хищения электроэнергии. Со временем начинают проявляться сбои в работе, часто потребители сталкиваются с явлением самохода.

Электронные счетчики электроэнергии однофазного типа характеризуются такими преимуществами:

  • Меньшие габариты, в сравнении с индукционными моделями;
  • Отсутствуют вращающиеся части, что увеличивает износостойкость и позволяет реже производить поверку счетчика электроэнергии;
  • Могут реализовывать многотарифный учет потребляемой электроэнергии, в некоторых моделях присутствует функция дистанционного автоматического опрашивания;
  • Позволяет фиксировать как активную, так и реактивную составляющую, определят максимум и минимум загрузки за сутки, неделю, месяц;
  • Обладают более высоким классом точности.

К недостаткам электронных моделей следует отнести высокую стоимость, их довольно трудно  отремонтировать из-за сложной схемы и необходимости последующей настройки в лабораторных условиях. Также они крайне восприимчивы к качеству электроэнергии протекающей через них.

Нюансы установки и схема подключения

Установка и последующее подключение однофазного счетчика электроэнергии не представляют особых трудностей, поэтому данную процедуру по силам выполнить самостоятельно. Но, в то же время, важно соблюдать основные правила и требования для обеспечения вашей безопасности и функциональности системы.

Важно заметить, что подключение однофазного счетчика электроэнергии должно производиться в строгом соответствии со схемой подключения. Правильность выполненной операции проверяется контролером при приеме точки учета электроэнергии:

Рис. 5. Схема подключения однофазного счетчика электроэнергии

Как видите на рисунке, зажимы 1 и 3 предназначены для подключения фазного проводника, а зажимы 4 и 6 для подсоединения нейтрального проводника. Такой принцип оговаривается инструкцией завода изготовителя, поэтому перед началом подключения однофазного электросчетчика необходимо ознакомиться с его техническими параметрами. Чтобы фазный и нейтральный проводник подключались строго к предназначенным для этого зажимам.

Также при подключении важно соблюдать следующие нюансы:

  • Любая замена или установка нового счетчика электрической энергии должна согласовываться с энергоснабжающей компанией, иначе вас могут отключить с последующим наложением штрафа.
  • Высота размещения счетчика электрической энергии должна составлять от 0,8 до 1,7м над уровнем пола в соответствии с п.1.5.29 ПУЭ. Желательно подбирать расположение таким образом, чтобы показания находились в зоне видимости.
Рис. 6. Высота расположения счетчика электроэнергии
  • Оголенные провода внутри зажима должны исключать возможность соприкосновения жил с разным потенциалом в соответствии с п.5.4 ГОСТ 31818.11-2012.
  • Согласно п.1.5.33 ПУЭ провод или кабель, подключаемый к счетчику электроэнергии должен исключать пайки и другие соединения, допускающие возможность подключения.
  • В соответствии с п.5.9 ГОСТ 31818.11-2012 степень защиты от проникновения влаги и пыли для установки однофазного электросчетчика внутри помещения должна составлять не менее IP51 и не ниже IP54 для наружного расположения.

Получить еще более детальную информацию о подключении электросчетчиков вы можете в нашей статье: https://www.asutpp.ru/podklyuchenie-elektroschetchika.html

Критерии выбора

Выбор конкретной модели производится на основании индивидуальных особенностей подключения каждого потребителя. Основными критериями при выборе однофазного счетчика электроэнергии являются:

  • Номинальная мощность (нагрузка) – определяет допустимую нагрузку, которую вы можете подключить. Желательно выбирать модель с 20 – 30% запасом.
Рис. 7. Номинальные параметры электросчетчика
  • Место установки – в зависимости от расположения выбирается модель для наружного или внутреннего монтажа.
  • Количество тарифов – для экономии денежных средств в ночное время суток можно установить двухтарифный электросчетчик. Если вы не используете мощные электроприборы, данная функция вам не понадобится.
  • Температурный режим – определяет допустимый диапазон температур, в котором может работать однофазный счетчик электрической энергии.
  • Способ крепления – на DIN-рейку, в кожухе на дюбель.
Рис. 8. Способ крепления электросчетчика

Список использованной литературы

  • «Современные цифровые счетчики учета электроэнергии. Справочник. Схемотехника, аспекты применения» 2006
  • Труб И. И. «Обслуживание индукционных счетчиков и цепей учета в электроустановках» 1983
  • И.А. Данилов «Общая электротехника»  1985

Электронный счетчик энергии или счетчик электроэнергии



Электронный счетчик энергии ( EEM ) функционально превосходит традиционный счетчик колес Ferrari. Одним из важных преимуществ EEM является то, что при нелинейных нагрузках его измерение является очень точным, а электронные измерения более надежны, чем у обычных механических счетчиков. Энергетические компании получают выгоду от EEM по трем важным причинам.

1. Это снижает стоимость кражи и коррупции в распределительной сети электроэнергии с помощью электронных схем и интерфейсов предоплаты.

2. Электронный счетчик энергии измеряет ток как в фазной, так и в нейтральной линиях и рассчитывает потребляемую мощность на основе большего из двух токов.

3. EEM улучшает стоимость и качество распределения электроэнергии.

Измеритель колеса и электронный счетчик Ferrari

Рис. 1: Изображение счетчика колеса Ferrari

Рис.2: Изображение электронного счетчика

Как работает EEM?

Обычный счетчик механической энергии основан на явлении «магнитной индукции».У него есть вращающееся алюминиевое колесо, называемое Ferriwheel, и множество зубчатых колес. В зависимости от протекания тока колесо обозрения вращается, что приводит к вращению других колес. Это будет преобразовано в соответствующие измерения в разделе дисплея. Поскольку задействовано много механических частей, механические дефекты и поломки являются обычным явлением. Более того, вероятность манипуляций и текущих краж будет выше.

Электронный счетчик энергии основан на цифровой микротехнологии (DMT) и не использует движущихся частей.Таким образом, EEM известен как «измеритель статической энергии». В EEM точное функционирование контролируется специально разработанной ИС, называемой ASIC (интегральная схема, определяемая приложением). ASIC создается только для определенных приложений с использованием технологии встроенных систем. Подобные ASIC теперь используются в стиральных машинах, кондиционерах, автомобилях, цифровых камерах и т. Д.

Помимо ASIC, аналоговые схемы, трансформатор напряжения, трансформатор тока и т. Д. Также присутствуют в EEM для «выборки» тока и напряжения.«Входные данные» (напряжение) сравниваются с запрограммированными «эталонными данными» (напряжение), и, наконец, выходу будет присвоено «значение напряжения». Затем этот выходной сигнал преобразуется в «цифровые данные» аналого-цифровыми преобразователями (аналого-цифровым преобразователем), имеющимися в ASIC.

Цифровые данные затем преобразуются в «Среднее значение». Среднее значение / Среднее значение — это единица измерения мощности. Выход ASIC доступен в виде «импульсов», обозначенных светодиодом (Light Emitting Diode), расположенным на передней панели EEM.Эти импульсы равны среднему киловатт-часу (кВтч / единицу). В EEM разных производителей используются разные ASIC с разной мощностью. Но обычно в EEM используются ASIC, генерирующие от 800 до 3600 импульсов / кВт · ч. Выхода ASIC достаточно для приведения в действие шагового двигателя для отображения посредством вращения колес с тиснением цифр. Выходные импульсы отображаются с помощью светодиода. ASIC производятся компанией Analogue Device. ADE 7757 IC обычно используется во многих странах для изготовления EEM. ASIC ADE 7555/7755 поддерживает международный стандарт CLASS I IEC 687/1036.

Рис. 3: Изображение электронного счетчика изнутри

Блок-схема электронного счетчика

Рис. 4: Блок-схема электронного счетчика

На передней панели EEM будет 4 светодиодных индикатора

N OK Светодиод горит Фаза и нейтраль в норме

Светодиод E / L не горит Заземление правильное

Светодиод горит Утечка на землю и потеря тока

Светодиодный индикатор

имп / кВт · ч мигает, количество импульсов на киловатт-час.

Этот светодиод побольше.

Как контролировать EEM

Как контролировать электронный счетчик энергии?

1. Первым шагом к контролю за счетчиком энергии является подсчет количества импульсов светодиода на единицу (кВтч). Обычно частота пульса составляет от 800 до 3600 имп / кВтч. Imp.3200 — это частота пульса большинства EEM. Частоту пульса можно рассчитать, посчитав мигание светодиода.

2. Предположим, что частота пульса равна «X имп. / КВтч ». (В большинстве метров это 3200 имп./ КВтч). Это указывает частоту импульсов светодиода, если за 1 час потребляется 1000 Вт / сек.

3. Предположим, лампочка на 100 Вт включена на 1 минуту, частота пульса будет «P».

4. Тогда «P» можно рассчитать по формуле

P = X x100x60 / 1000 × 3600

То есть, если 1000 Вт потребляется в течение 3600 секунд, выходной импульс будет «X» в час. Таким образом, частота пульса для 100 Вт в течение 60 секунд равна «P».

Таким образом, «P» (100 ватт в минуту) можно рассчитать следующим образом: —

P = Х х 100 х 60/1000 х 3600

То есть 3200 (X) x 100 x 60/1000 x 3600 = 5.3 импульса в минуту

Обычно, если лампа мощностью 100 Вт горит в течение 1 минуты, частота импульсов светодиода будет 5,3 мигания в минуту. + или — 5 раз можно считать нормальным. Если частота миганий очень высока, ваш EEM показывает неправильные показания, и вы вынуждены платить больше.

Приготовьтесь проверить свой EEM

1. Вставьте лампочку мощностью 100 Вт в розетку.

2. Выключите все освещение, вентиляторы и отключите все электроприборы.

3. Проверить счетчик. Если светодиод мигает, это указывает на дефекты проводки и утечки.

4. Проверьте проводку и устраните дефект.

5. Если светодиод не горит, проводка в порядке и счетчик не определяет ток.

6. Включите лампу мощностью 100 Вт с помощью другого человека и посчитайте мигание светодиода в течение 1 минуты. + или — 5 раз можно игнорировать.

7. Подсчитайте общее количество в минуту. Это частота пульса для 100-ваттной лампочки в минуту («P»)

.

8.Если «P» очень высокое или низкое (для счетчика 3200 кВтч), чем «P», уже рассчитанное, как указано выше, счетчик неисправен.

9. Сообщите о случившемся в Энергетическую компанию для осмотра счетчика.

Знайте свою бытовую технику; они тока голодны.

Большинство электроприборов потребляют большой ток. Если эти инструменты будут включены в течение многих часов, ваш счет за электричество будет по-настоящему шокирующим. Следующая таблица покажет вам энергопотребление бытовых электроприборов за один час.

Номинальная мощность бытовой техники

Рис. 5: Изображение, показывающее номинальную мощность бытовой техники

Оценки средние. Это может измениться в зависимости от марки

.

В некоторых странах внутреннее электроснабжение составляет 230 В, 50 кГц или 110 В, 60 Гц. Потребляемый ток зависит от мощности используемого инструмента. Потребление тока можно рассчитать по формуле

.

I = Вт / об

I — ток в амперах, W — мощность прибора, а V — источник питания 230 вольт.

Например, компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) мощностью 11 Вт потребляет ток 0,04 ампера за один час при напряжении 230 вольт.

Мощность прибора можно рассчитать по формуле

Вт = V x I

Советы по экономии энергии

Несколько советов, как сделать вашу бытовую технику удобной и сэкономить электроэнергию.

1. Периодически проверяйте внутреннюю проводку на предмет утечки и потери тока.

2. Установите ELCB (прерыватель цепи утечки на землю), который немедленно отключит питание, когда он обнаружит ток более 40 мА через линию заземления.

3. Холодильник — один из самых голодных в настоящее время приборов. Не держите дверь открытой более 2 минут. Не храните горячие продукты в холодильнике. Размораживание еженедельно; иначе потребление тока будет больше.

4. Не оставляйте телевизор или компьютер в режиме ожидания в течение длительного времени. Выключите сразу после использования. Даже в режиме ожидания эти устройства потребляют мощность 10 Вт и более

5. Отключите все инструменты, которые не используются ежедневно.

6.Сделайте все приготовления перед включением таких инструментов, как Стиральная машина, Микси, Утюг и т. Д.

7. Используйте водонагреватель или водонагреватель только в очень холодных условиях.

8. Ограничьте использование утюга и используйте утюг с регулятором температуры.

9. Перегрев и гудение вентиляторов указывают на неисправности, которые приводят к завышению показаний счетчика.

10. Выключите вентиляторы и освещение после использования.

11. Не заряжайте ИБП, инвертор или батарею аварийных ламп непрерывно (если нет устройства отключения).Он потребляет больше тока, а также сокращает срок службы батареи. Одного часа зарядки с интервалом в два дня достаточно, чтобы поддерживать аккумулятор в отличном состоянии. Избыточная зарядка нагревает аккумулятор и сокращает срок его службы, а также приводит к ненужной потере энергии.

12. Следите за чистотой вилок и розеток во избежание искрения и потери мощности.

13. Избегайте использования Mixi, Heater, Iron и т. Д. В часы пик с 18:00 до 22:00.

14. Заменить все лампочки на люминесцентные и маловаттные КЛЛ

15.Используйте маломощные лампы CFL или светодиодные лампы в комнатах или местах, где яркий свет не требуется.

16. Не заряжайте мобильный телефон ежедневно. Равная зарядка и разрядка сохранят аккумулятор в отличном состоянии. Заряжайте мобильный телефон только тогда, когда индикатор заряда показывает 50% заряда. Чрезмерная зарядка сокращает срок службы батареи.

Помните! В отличие от механического счетчика, электронный счетчик энергии воспринимает очень малое количество тока. Даже горящая контрольная лампа в щите управления будет чего-то стоить.

Счет за электроэнергию

Счет за электроэнергию основан на использовании тока бытовыми приборами. Если лампочка мощностью 1000 Вт горит в течение одного часа, используется 1 единица тока. Потребление тока рассчитывается по формуле

.

Общая мощность x 1 час / 1000

Например, общая мощность всех используемых электроприборов составляет 500 Вт, потребление энергии за один час будет

.

500 x 1/1000 = 0,5 шт.

Если потребление в час равно 0.5 единиц и бытовая техника используются 8 часов в день, тогда потребление энергии составит 4 единицы в день и 120 единиц в месяц.


Подано в: Схемотехника


Как электрический счетчик считывает потребление энергии

Коммунальная компания взимает с вас плату за использованную электроэнергию на основе ежемесячных показаний электросчетчика, который измеряет ток, проходящий через служебный вход в вашу электрическую сервисную панель. Счетчик может быть либо механическим аналоговым счетчиком, который ежемесячно снимает специалист коммунальной службы, который посещает ваш дом, либо новым цифровым счетчиком, который может отправлять информацию через Интернет или радиосигналы.

Потребление электроэнергии измеряется в киловатт-часах

Какой бы вид счетчика вы ни использовали, он измеряет количество потребляемой электроэнергии в ватт, или, точнее, в киловатт-часов. Ватт — это произведение напряжения и силы тока (или тока) в электрической цепи: 1 вольт x 1 ампер = 1 ватт. Но эта формула представляет собой просто меру электрического потенциала. Чтобы измерить фактическое использование энергии , вы должны добавить элемент времени.Следовательно, потребление электроэнергии — это измерение ватт, использованных в течение определенного периода времени. Ваш электросчетчик регистрирует потребление электроэнергии в киловатт-часах. Проще говоря, 1 киловатт-час = 1000 ватт-часов. Например, если вы включите 100-ваттную лампочку на 10 часов, потребление энергии будет рассчитано как 100 Вт x 10 = 1000 Вт (или 1 киловатт-час).

Как работает механический аналоговый электросчетчик

Традиционный аналоговый счетчик — это механическое устройство, которое находится рядом с служебным входом, где служебные провода коммунального предприятия входят в здание — либо от воздушных проводов, которые входят в метеорологическую головку и спускаются вниз по кабелепроводу к счетчику, либо от подземных служебных проводов.Счетчик обычно заключен в стеклянный корпус и имеет внутри металлический диск, который вращается, когда цепи внутри здания потребляют ток от служебных проводов. Если вы посмотрите на диск, то увидите, что он движется медленнее в периоды низкого потребления электроэнергии, например ночью, и быстрее в периоды пиковой нагрузки.

В механических счетчиках используются две проводниковые катушки, которые создают магнитные поля. На одну катушку воздействует ток, протекающий по проводнику; на другую катушку влияет напряжение, проходящее через проводник.Вместе магнитные поля, создаваемые катушками, вращают тонкий алюминиевый диск с контролируемой скоростью. (Алюминий не магнитен, но в этом случае перемещается по принципу, известному как вихревой ток , ). Диск вращает серию шестеренок, которые перемещают пять циферблатов, которые регистрируют электричество в киловатт-часах. Этот механизм получил название индикатора .

Ваше потребление электроэнергии вручную считывает работник коммунальной службы, который посещает дом, чтобы прочитать цифры на циферблатах.Механический электрический счетчик не может быть считан удаленно. Потребление электроэнергии в вашем здании рассчитывается путем вычитания цифр за последний месяц из показаний за этот месяц.

Опытный потребитель может научиться читать эти циферблаты, чтобы измерить собственное потребление электроэнергии и убедиться, что плата за коммунальные услуги является точной.

Как читать механический электрический счетчик

Для регистрации потребления электроэнергии у вас должны быть начальная и конечная точки. Если вы хотите узнать, сколько электроэнергии вы потребляете в течение месяца, сначала снимите показания в первый день месяца, а затем — в конце последнего дня месяца.Разница между двумя показаниями покажет вам, сколько киловатт-часов вы израсходовали в этом месяце.

Чтобы снять показания, начните с числа на крайнем левом циферблате внутри счетчика и считайте его вправо. Запишите каждое число слева направо. Допустим, ваше начальное значение (в начале месяца) показывает 01050. Второе значение (в конце месяца) показывает 02050. Вычтите нижнее значение из более высокого: 02050 — 01050 = 1000. Это означает, что вы использовали 1000 киловатт-часов в течение месяца.

Следует помнить одну важную вещь: если циферблат находится между цифрами, показание должно быть записано как меньшее число. Например, если циферблат находится между 1 и 2, показание будет записываться как 1, пока не пройдет 2 на циферблате. Также обратите внимание, что когда вы смотрите на пять циферблатов, номера первого, третьего и пятого набора идут по часовой стрелке, а второй и четвертый диски вращаются против часовой стрелки. Это нормально и не вызывает беспокойства.

Как работает цифровой электросчетчик

Цифровые электросчетчики бывают нескольких типов.Более старый стиль содержит аналогичную механическую систему, которая измеряет электрический поток от служебных проводов в здание, но также имеет аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который преобразует измерение в цифровой сигнал.

В более новом типе цифровых электросчетчиков есть датчики переменного тока, которые определяют напряжение и силу тока в входящих проводах. Этот тип цифрового измерителя лучше собирает всю мощность в цепи, что делает его немного более точным, чем механический или АЦП.

Вместо циферблатов у цифрового счетчика есть электронный дисплей, который вы или обслуживающий персонал можете прочитать вручную на лицевой стороне счетчика, или сигнал может быть отправлен в коммунальную компанию через высокочастотный сигнал, который передается обратно в коммунальное предприятие. компания по электромонтажным работам. В некоторых стилях цифрового счетчика проезжающий служебный автомобиль с надлежащим оборудованием может «считывать» счетчик с помощью радиочастотного сигнала, излучаемого счетчиком.

Если дом или бизнес оснащен солнечными батареями или ветряными генераторами, которые отправляют энергию обратно в энергосистему, цифровой счетчик регистрирует чистое использование.Счетчик отслеживает направление потока энергии, которое можно прочитать на лицевой стороне счетчика как «доставлено» или «получено».

Что такое счетчик энергии? Типы счетчиков энергии и сборки с использованием MicroController

Счетчик энергии или Счетчик ватт-часов — это электрический прибор, который измеряет количество электроэнергии, потребляемой потребителями. Коммунальные предприятия являются одним из электрических отделов, которые устанавливают эти инструменты в каждом месте, например, в домах, на производстве, в организациях, коммерческих зданиях, чтобы взимать плату за потребление электроэнергии такими нагрузками, как освещение, вентиляторы, холодильник и другие бытовые приборы.


Счетчик ватт-часов

Базовая единица измерения мощности — ватт, и она измеряется с помощью ваттметра. Из тысячи ватт получается один киловатт. Если использовать один киловатт в течение одного часа, потребляется одна единица энергии. Таким образом, счетчики энергии измеряют быстрое напряжение и ток, вычисляют их произведение и выдают мгновенную мощность. Эта мощность интегрируется за временной интервал, что дает энергию, использованную за этот период времени.

Виды счетчиков энергии

Счетчики энергии подразделяются на две основные категории, например:

  • Электромеханический индукционный счетчик
  • Электронный счетчик энергии

Счетчики энергии подразделяются на два типа с учетом следующих факторов:

  • Виды дисплеев аналогового или цифрового электросчетчика.
  • Типы точек учета: вторичная передача, сеть, местное и первичное распределение.
  • Конечные приложения, такие как коммерческое, промышленное и бытовое назначение
  • Технические аспекты, такие как однофазные, трехфазные, материалы высокого напряжения (HT), низкого напряжения (LT) и класса точности.

Подключение к электросети может быть однофазным или трехфазным в зависимости от источника питания, используемого в бытовых или коммерческих установках.В частности, в этой статье мы собираемся изучить принципы работы однофазного электромеханического индукционного счетчика энергии, а также трехфазного электронного счетчика энергии из объяснения двух основных счетчиков энергии , как описано ниже.

Однофазный электромеханический индукционный счетчик энергии

Это широко известный и наиболее распространенный тип старинных счетчиков электроэнергии. Он представляет собой вращающийся алюминиевый диск, расположенный на шпинделе между двумя электромагнитами.Скорость вращения диска пропорциональна мощности, и эта мощность интегрируется за счет использования зубчатых колес и механизма противодействия. Он состоит из двух пластинчатых электромагнитов из кремнистой стали: шунтирующих и последовательных магнитов.

Магнит серии

имеет катушку, состоящую из нескольких витков толстой проволоки, соединенных последовательно с линией; тогда как шунтирующий магнит несет катушку с множеством витков тонкого провода, подключенного к источнику питания.

Тормозной магнит — это разновидность постоянного магнита, который применяет силу, противоположную нормальному вращению диска, для перемещения этого диска в сбалансированное положение и остановки диска при отключении питания.

Однофазный электромеханический индукционный измеритель энергии Магнит серии

создает поток, пропорциональный протекающему току, а шунтирующий магнит создает поток, пропорциональный напряжению. Эти два потока запаздывают на 90 градусов из-за индуктивного характера. Интерфейс этих двух полей создает вихревой ток в диске, используя силу, которая пропорциональна произведению мгновенного напряжения, тока и фазового угла между ними. Тормозной магнит размещен на одной стороне диска, который создает тормозной момент на диске с помощью постоянного поля, создаваемого с помощью постоянного магнита.Когда тормозной и движущий моменты становятся равными, скорость диска становится постоянной.

Вал или вертикальный шпиндель алюминиевого диска связан с зубчатой ​​передачей, которая записывает число, пропорциональное оборотам диска. Эта передача устанавливает число в серии циферблатов и указывает количество энергии, потребляемой с течением времени.

Этот тип счетчиков энергии прост по конструкции, а точность несколько ниже из-за ползучести и других внешних полей.Основная проблема с этими типами счетчиков энергии — их склонность к взлому, что требует наличия системы мониторинга электроэнергии. Эти серийные и шунтирующие измерители широко используются в бытовых и промышленных приложениях.

Электронные счетчики энергии являются точными, точными и надежными измерительными приборами по сравнению с электромеханическими индукционными счетчиками. При подключении к нагрузке они потребляют меньше энергии и начинают измерения мгновенно. Итак, электронный тип трехфазного счетчика электроэнергии объясняется ниже с принципом его работы.


Трехфазный электронный счетчик энергии

Этот счетчик может выполнять измерения тока, напряжения и мощности в трехфазных сетях. Используя эти трехфазные измерители, также можно измерять высокие напряжения и токи с помощью соответствующих преобразователей. Один из типов трехфазных счетчиков энергии показан ниже (приведен в качестве примера), который обеспечивает надежное и точное измерение энергии по сравнению с электромеханическими счетчиками.

Трехфазный электронный счетчик энергии

Он использует AD7755, однофазную ИС для измерения энергии, для сбора и обработки параметров входного напряжения и тока.Напряжение и токи в линии питания рассчитываются до уровня сигнала с помощью преобразователей, таких как трансформаторы напряжения и тока, и передаются на эту ИС, как показано на рисунке. Эти сигналы дискретизируются и преобразуются в цифровые, умножаются друг на друга для получения мгновенной мощности. Позже эти цифровые выходы преобразуются в частоту для управления электромеханическим счетчиком. Частота выходного импульса пропорциональна мгновенной мощности и (в заданном интервале) дает энергию, передаваемую нагрузке для определенного количества импульсов.

Микроконтроллер принимает входные данные от всех трех микросхем измерения энергии для трехфазного измерения энергии и служит мозгом системы, выполняя все необходимые операции, такие как сохранение и получение данных из EEPROM, управление счетчиком с помощью кнопок для просмотра энергопотребления. , калибровочные фазы и сброс показаний; и он также управляет дисплеем с помощью IC декодера.

До сих пор мы ознакомились с счетчиками электроэнергии и принципами их работы.Для более глубокого понимания этой концепции в следующем описании счетчика энергии дается полная информация о схеме и ее соединениях с использованием микроконтроллера.

Схема счетчика энергии с использованием микроконтроллера:

На рисунке ниже показана схема счетчика ватт-часов, реализованная с использованием микроконтроллера Atmel AVR. Эта схема непрерывно отслеживает и регистрирует параметры напряжения и тока однофазной сети. Микроконтроллер получает значения этих параметров от схемы преобразования сигнала, которая управляется микросхемами OP-AMP.

Схема счетчика энергии с использованием микроконтроллера

Эта схема имеет два трансформатора тока, последовательно соединенных с каждой линией питания: фаза и нейтраль. Текущие значения от этих трансформаторов отправляются в соответствующий АЦП микроконтроллера, а затем АЦП преобразует эти значения в цифровые значения, и, таким образом, микроконтроллер обязательно выполняет вычисления, чтобы определить потребление энергии. Микроконтроллер запрограммирован таким образом, что значения напряжения и тока от АЦП умножаются и интегрируются в течение определенного периода времени, а затем соответственно приводят в действие механизм счетчика, который отображает количество потребляемых единиц (кВт) за период времени.

В дополнение к измерению энергии, эта система также обеспечивает индикацию замыкания на землю в случае любого повреждения или сверхтока, которые могут возникнуть в нейтрали или линии заземления, и соответствующим образом включает индикацию светоизлучающих диодов для обнаружения замыкания на землю, а также для каждого энергопотребления.

Статья посвящена схеме счетчика ватт-часов и принципам ее работы. Это также известно как счетчик энергии, который используется при разработке комплектов электрических и электронных проектов с использованием различных технологий.Для получения любой помощи относительно таких понятий, как подделка счетчика энергии и выставление счетов счетчика электроэнергии с использованием беспроводной технологии, или прокомментируйте в разделе, приведенном ниже.

Фото:

  • Счетчик энергии однофазный индукционный, инженерный
  • Электронный счетчик электроэнергии трехфазный аналог
  • Схема счетчика электроэнергии
  • с использованием микроконтроллера от следующего

Что такое счетчик энергии? — Определение, построение, работа и теория

Определение: Счетчик , который используется для измерения энергии использует с помощью электрической нагрузки известен как счетчик энергии.Энергия — это общая мощность , потребляемая и используемая нагрузкой в ​​конкретном интервале из времени . Он используется в цепях переменного тока бытовых и промышленных переменного тока для измерения потребляемой мощности. Счетчик дешевле дорогого и точного .

Строительство счетчика энергии

Конструкция однофазного счетчика энергии показана на рисунке ниже.

Счетчик энергии состоит из четырех основных частей.Они

  1. Приводная система
  2. Система перемещения
  3. Тормозная система
  4. Система регистрации

Подробное описание их частей написано ниже.

1. Приводная система — Электромагнит является основным компонентом приводной системы. Это временный магнит, который возбуждается током, протекающим через их катушку. Сердечник электромагнита изготовлен из слоистой кремнистой стали. Приводная система имеет два электромагнита.Верхний называется шунтирующим электромагнитом, а нижний — последовательным электромагнитом.

Последовательный электромагнит возбуждается током нагрузки, протекающим через токовую катушку. Катушка шунтирующего электромагнита напрямую связана с источником питания и, следовательно, пропускает ток, пропорциональный шунтирующему напряжению. Этот змеевик называется змеевиком давления.

Центральная часть магнита имеет медную ленту. Эти полосы регулируются. Основная функция медной ленты — выравнивать поток, создаваемый шунтирующим магнитом, таким образом, чтобы он был точно перпендикулярен подаваемому напряжению.

2. Система перемещения — Система перемещения представляет собой алюминиевый диск, установленный на валу из сплава. Диск помещен в воздушный зазор двух электромагнитов. Вихревой ток индуцируется в диске из-за изменения магнитного поля. Этот вихревой ток отсекается магнитным потоком. Взаимодействие магнитного потока и диска вызывает отклоняющий момент.

Когда устройства потребляют энергию, алюминиевый диск начинает вращаться, и после некоторого количества оборотов на диске отображается единица измерения, используемая нагрузкой.Количество оборотов диска подсчитывается через определенный промежуток времени. На диске измеряется потребляемая мощность в киловатт-часах.

3. Тормозная система — Постоянный магнит используется для уменьшения вращения алюминиевого диска. Алюминиевый диск индуцирует вихревые токи из-за их вращения. Вихревой ток сокращает магнитный поток постоянного магнита и, следовательно, создает тормозной момент.

Этот тормозной момент противодействует движению дисков, тем самым снижая их скорость.Постоянный магнит регулируется, благодаря чему тормозной момент также регулируется путем смещения магнита в другое радиальное положение.

4. Регистрация (счетный механизм) — Основная функция регистрирующего или счетного механизма заключается в регистрации количества оборотов алюминиевого диска. Их вращение прямо пропорционально энергии, потребляемой нагрузками в киловатт-часах.

Вращение диска передается на указатели разных циферблатов для записи различных показаний.Показание в кВтч получается путем умножения числа оборотов диска на постоянную счетчика. Рисунок циферблата показан ниже.

Работа счетчика энергии

Счетчик энергии имеет алюминиевый диск, вращение которого определяет потребляемую мощность нагрузки. Диск помещается между воздушным зазором последовательного и шунтирующего электромагнита. У шунтирующего магнита есть катушка давления, а у последовательного магнита — катушка тока.

Катушка давления создает магнитное поле из-за напряжения питания, а катушка тока создает его из-за тока.

Поле, создаваемое катушкой напряжения, отстает на 90º от магнитного поля катушки тока, из-за чего в диске индуцируется вихревой ток. Взаимодействие вихревого тока и магнитного поля вызывает вращающий момент, который воздействует на диск. Таким образом, диск начинает вращаться.

Сила на диске пропорциональна току и напряжению катушки. Постоянный магнит контролирует Их вращение. Постоянный магнит препятствует движению диска и уравновешивает его по потребляемой мощности.Циклометр считает вращение диска.

Теория счетчика энергии

Катушка давления имеет такое количество витков, которое делает ее более индуктивной. Из-за небольшого воздушного зазора длина пути их магнитного сопротивления очень мала. Ток I p течет через катушку давления из-за напряжения питания и отстает на 90º.

I p производит два Φ p , которые снова делятся на Φ p1 и Φ p2 .Основная часть потока Φ p1 проходит через боковой зазор из-за низкого сопротивления. Поток Φ p2 проходит через диск и создает крутящий момент, который вращает алюминиевый диск.

Поток Φ p пропорционален приложенному напряжению и отстает на угол 90º. Поток переменный и, следовательно, индуцирует вихревой ток I ep в диске.

Ток нагрузки, проходящий через токовую катушку, индуцирует магнитный поток Φ s .Этот поток вызывает на диске вихревой ток I es . Вихревой ток I es взаимодействует с потоком Φ p , а вихревой ток I ep взаимодействует с Φ s , создавая другой крутящий момент. Эти крутящие моменты противоположны по направлению, и чистый крутящий момент является разницей между ними.

Векторная диаграмма счетчика энергии представлена ​​на рисунке ниже.

Пусть
В — приложенное напряжение
I — ток нагрузки
∅ — фазовый угол тока нагрузки
I p — угол давления нагрузки
Δ — фазовый угол между напряжением питания и потоком в катушке давления
f — частота
Z — импеданс вихревого тока
— фазовый угол вихретоковых цепей
E ep — вихревой ток, индуцированный магнитным потоком
I ep — вихревой ток из-за потока
E ev — вихревой ток из-за потока
I es — вихревые токи из-за магнитного потока

Чистый крутящий момент диска выражается как

где K 1 — постоянная

Φ 1 и Φ 2 — это фазовый угол между потоками.Для счетчика энергии возьмем Φ p и Φ s .

β — фазовый угол между потоками Φ p и Φ p = (Δ — Φ), поэтому

Если f, Z и α постоянные,

Если N — установившаяся скорость, тормозной момент

В установившемся режиме скорость приводного момента равна тормозному моменту.

Если Δ = 90º,

Скорость,

Скорость вращения прямо пропорциональна мощности.

Если Δ = 90º, общее количество оборотов

Трехфазный счетчик энергии используется для измерения большой потребляемой мощности.

Типы счетчиков энергии и принципы их работы

Счетчик энергии — это прибор, измеряющий количество электроэнергии, потребляемой потребителями. Коммунальные предприятия устанавливают эти инструменты в каждом месте, например, в домах, на производстве, в организациях, чтобы взимать плату за электроэнергию с помощью таких нагрузок, как освещение, вентиляторы и другие приборы.Когда желательна экономия энергии в определенные периоды, некоторые счетчики могут измерять потребление, максимальное использование мощности в некоторый интервал. Измерение «времени суток» позволяет изменять расценки на электроэнергию в течение дня, чтобы регистрировать использование в периоды пиковых высоких затрат и в периоды непиковой нагрузки с меньшими затратами. Кроме того, в некоторых областях счетчики имеют реле для отключения нагрузки в ответ на запрос в периоды пиковой нагрузки. Наиболее интересный тип используется в качестве счетчиков электроэнергии с предоплатой. Типы счетчиков энергии приведены ниже с пояснением

.

Базовая единица мощности — ватт.Тысяча ватт — это один киловатт. Если мы используем один киловатт в час, это считается одной единицей потребляемой энергии. Эти измерители измеряют мгновенное напряжение и ток, вычисляют его произведение и выдают мгновенную мощность. Эта мощность интегрируется за период, который дает энергию, использованную за этот период времени.

Типы счетчиков энергии Счетчики энергии

подразделяются на три основных типа в соответствии с различными факторами, такими как:
1.Тип дисплея

2. Технические характеристики, такие как однофазный, низкотемпературный, трехфазный, высокотемпературный и многие другие.

3. Тип использования: бытовое, коммерческое и промышленное

4. Тип точки учета

Типы по конструкции

По конструкции счетчики электроэнергии подразделяются на три типа, которые приведены ниже.

1. Электромеханический индукционный типа

2. Электронный счетчик энергии

3. Интеллектуальный счетчик энергии

Типы ш.r.t Фаза

По фазе счетчики энергии подразделяются на три типа, которые приведены ниже.

1. Однофазный счетчик энергии

2. Трехфазный счетчик энергии

Электронный счетчик энергии


Электронные счетчики отображают потребляемую энергию на ЖК- или светодиодном дисплее, а некоторые также могут передавать показания в удаленные места. В дополнение к измерению потребляемой энергии электронные счетчики также могут регистрировать другие параметры нагрузки и питания, такие как мгновенная и максимальная потребляемая мощность, напряжения, коэффициент мощности, используемая реактивная мощность и т. Д.Они также могут поддерживать выставление счетов за время суток, например, запись количества энергии, потребляемой в часы пик и в непиковые часы.

Это точные, высокопроизводительные и надежные типы измерительных приборов по сравнению с обычными механическими счетчиками. Он потребляет меньше энергии и мгновенно начинает измерения при подключении к нагрузке. Эти измерители могут быть аналоговыми или цифровыми. В аналоговых счетчиках мощность преобразуется в пропорциональную частоту или частоту импульсов и интегрируется счетчиками, расположенными внутри нее.

В цифровом электросчетчике мощность напрямую измеряется высокопроизводительным процессором. Питание интегрируется логическими схемами для получения энергии, а также для целей тестирования и калибровки. Затем она преобразуется в частоту или частоту импульсов.


➢ Цифровой электронный счетчик энергии:

Цифровой сигнальный процессор или высокопроизводительные микропроцессоры используются в цифровых электросчетчиках. Как и аналоговые измерители, преобразователи напряжения и тока подключаются к АЦП высокого разрешения.После преобразования аналоговых сигналов в цифровые отсчеты, отсчеты напряжения и тока умножаются и интегрируются цифровыми схемами для измерения потребляемой энергии.

Микропроцессор

также рассчитывает фазовый угол между напряжением и током, так что он также измеряет и показывает реактивную мощность. Он запрограммирован таким образом, что рассчитывает энергию в соответствии с тарифом и другими параметрами, такими как коэффициент мощности , максимальное потребление и т. Д., И сохраняет все эти значения в энергонезависимой памяти EEPROM.

Он содержит часы реального времени (RTC) для расчета времени интегрирования мощности, расчета максимального потребления, а также отметки даты и времени для определенных параметров. Кроме того, он взаимодействует с жидкокристаллическим дисплеем (ЖКД), устройствами связи и другими выходами измерителя. Батарея предназначена для RTC и других важных периферийных устройств для резервного питания.

Интеллектуальный счетчик энергии

Интеллектуальный счетчик — это электронное устройство, которое регистрирует потребление электроэнергии и передает информацию поставщику электроэнергии для мониторинга и выставления счетов.Умные счетчики обычно регистрируют энергию ежечасно или чаще и сообщают не реже одного раза в день.

Интеллектуальные счетчики обеспечивают двустороннюю связь между счетчиком и центральной системой. Такая усовершенствованная инфраструктура измерения (AMI) отличается от автоматического считывания показаний счетчика (AMR) тем, что обеспечивает двустороннюю связь между счетчиком и поставщиком. Связь от счетчика к сети может быть беспроводной или через фиксированные проводные соединения, такие как линия электропередачи (PLC). Наиболее часто используемые варианты беспроводной связи включают сотовую связь (которая может быть дорогостоящей), Wi-Fi (легко доступная), беспроводные одноранговые сети через Wi-Fi, беспроводные ячеистые сети, маломощная беспроводная связь большого радиуса действия (LoRa), ZigBee (маломощная , беспроводная связь с низкой скоростью передачи данных) и Wi-SUN (Smart Utility Networks).

Это передовая измерительная технология, включающая размещение интеллектуальных счетчиков для считывания, обработки и обратной связи данных с клиентами. Он измеряет потребление энергии, дистанционно переключает поставки потребителям и дистанционно контролирует максимальное потребление электроэнергии. В интеллектуальной системе измерения используются передовые технологии системы инфраструктуры измерения для повышения производительности.

Они могут обмениваться данными в обоих направлениях. Они могут передавать данные коммунальным службам, такие как потребление энергии, значения параметров, сигналы тревоги и т. Д., А также могут получать информацию от таких коммунальных служб, как автоматическая система считывания показаний счетчика, инструкции по повторному подключению / отключению, обновление программного обеспечения счетчика и другие важные сообщения.

Эти счетчики сокращают необходимость посещения при снятии или чтении ежемесячного счета. В этих интеллектуальных счетчиках используются модемы для облегчения работы таких систем связи, как телефонная связь, беспроводная связь, оптоволоконный кабель, связь по линиям электропередач. Еще одним преимуществом интеллектуального учета является полное предотвращение взлома счетчика электроэнергии там, где существует возможность незаконного использования электроэнергии.

Прочтите , чтобы узнать больше о Счетчики энергии

Цифровая схема счетчика энергии

— Сатьям Сингх

Внутренняя схема системы счетчика энергии

Как рассчитываются счета за электричество? Много раз вы, возможно, слышали счетчики энергии, возможно, видели и в своих домах.Но задумывались ли вы, как работают эти цифровые счетчики энергии? Что ж, здесь я бы описал реализацию однофазного электронного счетчика электроэнергии.

Цифровой счетчик энергии имеет источник питания, механизм измерения, механизм обработки и связи. Измерительному механизму предоставляются входы напряжения и тока, а также имеется источник опорного напряжения, пробоотборники и квантователи, за которыми следует секция АЦП для получения оцифрованных эквивалентов всех входов. Затем эти входные данные обрабатываются с помощью цифрового сигнального процессора для расчета различных параметров измерения.Цифровые счетчики энергии отображают потребляемую энергию на ЖК- или светодиодном дисплее, а некоторые также могут передавать показания в удаленные места. Помимо измерения потребляемой энергии, они также могут записывать другие параметры нагрузки и питания, такие как мгновенная и максимальная скорость использования, напряжения, коэффициент мощности, используемая реактивная мощность и т. Д.

Схема цифрового счетчика энергии разделена на две части : Часть метрологии и часть приложения. SPI (последовательный периферийный интерфейс ) для связи, используется для передачи данных между микроконтроллерами и другими периферийными устройствами.Режим UART используется для связи с ПК.

Метрологический процессор (ведомый) собирает аналоговую информацию об I и V, преобразует ее в цифровую и передает на ведущее устройство. Емкостный источник питания на Vcc — Vss для подачи регулируемой мощности. Конденсаторы используются для обеспечения постоянного напряжения питания. RST должен быть высоким для программирования программируемой ИС и поэтому подключен к высокому потенциалу, подключенному через резистор, чтобы предотвратить ошибки. Генераторы (такие как RC или кварцевый генератор) используются для генерации синхронизации.Он генерирует тактовую частоту, необходимую для работы программируемой интегральной схемы.

Прикладной процессор (ведущий) запрограммирован для расчета величин (действующие значения, активная мощность, реактивная мощность, стоимость) и для отображения выходных данных на ЖК-дисплее / светодиодах.

Емкостный источник питания для счетчика энергии

Напряжение от сети подается непосредственно на RC-цепь, за которой следует схема выпрямления, обеспечивающая постоянное напряжение для работы MSP430 (сверхнизкий микроконтроллер).Это постоянное напряжение стабилизируется до 3,3 В для работы контроллера на полной скорости. Если требуется дополнительный привод, выходной буфер n-p-n или питание на основе трансформатора или переключения.

Здесь входы тока и напряжения для измерения потребляемой мощности должны быть снижены до уровня, который соответствует ограничениям контроллеров, и такой диапазон подходит для работы с приборами, поэтому будет использоваться аналоговый интерфейс.

Аналоговый входной каскад для входов напряжения

Аналоговый входной каскад для напряжения состоит из варисторов защиты от всплесков напряжения, за которыми следуют простой делитель напряжения и RC-фильтр нижних частот, который действует как сглаживающий фильтр.Кроме того, резисторы сглаживания на положительной и отрицательной сторонах различаются, потому что входное сопротивление положительной клеммы намного выше, и, следовательно, для сглаживающего фильтра используется резистор меньшего номинала. Если эту разницу не поддерживать, в результате может получиться относительно большой фазовый сдвиг в несколько градусов.

Аналоговый интерфейс для токовых входов

В AFE для тока схема сглаживания состоит из RC-фильтра и нагрузки. R16 — это нагрузочный резистор, выбранный в зависимости от диапазона тока и коэффициента трансформации трансформатора тока.Схема сглаживания, состоящая из R и C, следует за нагрузочным резистором. Входной сигнал аналого-цифрового преобразователя полностью дифференциальный с размахом напряжения от +500 мВ до -500 мВ. К каждому из токовых каналов подключаются датчики тока, используется делитель напряжения на соответствующие напряжения. ТТ имеет нагрузочный резистор, который необходимо подключить для защиты измерительного прибора. Токовые входы находятся после датчиков тока, напряжение на них не должно превышать 500 мВ.

Типы электросчетчиков и принцип их работы

Если вы подумаете о том, насколько сложно должно быть измерить то, что вы не видите, не чувствуете на вкус, не понимаете, не чувствуете запаха и не слышите, вы поймете, насколько это было великим достижением. для инженеров, таких как Оливер Шалленбергер из Westinghouse, чтобы изобрести электросчетчик в ватт-часах.

Существует больше типов измерителей, детекторов и измерительных устройств, чем можно было бы здесь перечислить, но мы перечислим некоторые из наиболее известных, которые действительно изменили наш мир.

Счетчик ватт-часов

Это один из самых важных измерителей, когда-либо изобретенных. Он измеряет количество переменного тока, используемого в установленный период времени. Благодаря точному способу измерения мощности, разработанному в 1888 году, электрическая сеть стала более экономичной, а в 1890-х годах электротехническая промышленность процветала.С точки зрения бизнеса, необходимо было измерить использование, чтобы справедливо взимать плату с клиентов. В традиционном счетчике ватт-часов использовался диск, который вращается за счет электромагнитных полей, создаваемых током, протекающим по специально размещенным катушкам. Счетчик измерял количество оборотов. Чем больше энергии используется, тем быстрее вращается диск.

Базовый индукционный счетчик ватт-часов, хотя и немного более сложен, может быть похож на небольшой электродвигатель, работающий со скоростью, пропорциональной количеству электроэнергии, проходящей через него.Фактически он имеет два набора катушек: одна для взаимодействия потенциального потока, а другая — для взаимодействия потока тока с измерительным диском или ротором. Двигатель вращает диск внутри счетчика, который приводит в действие серию шестерен, которые перемещают шкалы на регистре. Эти циферблаты — это то, на что счетчики смотрят каждый месяц, чтобы определить количество электроэнергии, потребленной в этом месяце.

Вольтметр

Измеряет напряжение (электрический потенциал) в цепи. Вольтметры измеряют разницу напряжений между двумя точками, например двумя точками в цепи.Типичный вольтметр имеет две клеммы, подключенные к проводам или «выводам». Поместите кончик одного электрода в одну из точек, подлежащих проверке, а кончик другого — в другую, и глюкометр покажет вам разницу.

Осциллограф

Этот измеритель чрезвычайно полезен, так как может показать форму волны сигнала (напряжения или тока) в цепи, с которой вы работаете. Вы можете взять повторяющийся сигнал и отобразить его в виде статической линии, нанесенной на экран, это может позволить человеку увидеть образец, который ранее не наблюдался из-за его прохождения на высокой скорости.

Твердотельные измерители

С конца 1970-х годов электронные технологии пытались воспроизвести принцип индукционного измерения без электромагнитных компонентов, то есть без диска, шестерен и циферблатов. Они состоят из четырех основных компонентов: датчиков, умножителей, числового преобразователя и регистров.

Датчики

обеспечивают средства подачи пропорционального напряжения и пропорционального тока в измерительную цепь (сегодня это микрокомпонент). Умножители — это процессор, в котором значения напряжения и тока умножаются для получения значения мощности, а в числовом преобразователе эти числа переводятся в читаемую форму, которая может обрабатываться регистрами.Регистры на последнем этапе берут переведенные числа и отображают их или передают в единицах, которые можно использовать для измерения.

Теперь это упрощенный вид современного электронного счетчика, нам не хватает многих других компонентов, таких как мультиплексоры, аналого-цифровые преобразователи, микропроцессоры, внутренние часы, суперконденсаторы, дисплеи, коммуникационные платы, платы ввода и вывода.

Сегодня электронная измерительная техника использует цифровую дискретизацию аналоговых значений напряжения и тока и преобразует их в серию цифровых значений или серию выборок.Чем больше образцов за определенный период времени, тем точнее показания. Эта технология позволила счетчикам предоставлять пользователю более ценные данные, чем когда-либо прежде; в то время как электромагнитный счетчик выдает реальную энергию (кВт · ч), счетчики сегодня выдают напряжение, ток, коэффициент мощности, активную мощность и энергию, полную мощность и энергию, реактивную мощность и энергию, гармонические искажения и, в некоторых случаях, захват волн и событий.

Интеллектуальные счетчики энергии

Это передовая технология измерения, включающая размещение интеллектуальных счетчиков для считывания, обработки и возврата ценных данных поставщикам и клиентам.Он измеряет потребление энергии в режиме реального времени, что позволяет участвовать в программах реагирования на спрос, чтобы сделать сеть более стабильной.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *