Счетчик электроэнергии: принцип работы, устройство, назначение
- Статья
- Видео
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
- Электронный
Индукционный
Старые электросчетчики состоят из следующих элементов:
- Последовательная обмотка, именуемая также токовой катушкой. Состоит из нескольких витков толстого провода.
- Параллельная обмотка (катушка напряжения). Устроена, наоборот, из большого количества витков провода маленькой толщины.
- Счетный механизм. Устанавливается на оси алюминиевого диска.
- Постоянный магнит, назначение которого – тормозить и обеспечивать плавный ход диска.
- 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:
- Как работает магнитный пускатель
- Как снимать показания с электросчетчика
- Устройство и принцип действия реле напряжения
Схема работы прибора учета электроэнергии старого типа
Как устроены электросчетчики
Что такое счетчик электрической энергии?
Счётчик электрической энергии (электрический счётчик) — прибор для измерения расхода электроэнергии переменного или постоянного тока (обычно в кВт·ч или А·ч).
Принцип работы
Для учёта активной и реактивной электроэнергии переменного тока служат индукционные одно- и трёхфазные приборы, для учёта расхода электроэнергии постоянного тока (электрический транспорт, электрифицированная железная дорога) — электродинамические счётчики. Количество электроэнергии, пропорциональное числу оборотов подвижной части прибора, регистрируется счётным механизмом.
В электрическом счётчике индукционной системы подвижная часть (алюминиевый диск) вращается во время потребления электроэнергии, расход которой определяется по показаниям счётного механизма. Диск вращается за счёт вихревых токов, наводимых в нём магнитным полем катушки счётчика, — магнитное поле вихревых токов взаимодействует с магнитным полем катушки счётчика.
В электрическом счетчике электронного типа, переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.
Виды типы
Счетчики электроэнергии можно классифицировать по типу измеряемых величин, типу подключения и по типу конструкции.
По типу подключения все счетчики разделяют на приборы прямого включения в силовую цепь и приборы трансформаторного включения, подключаемые к силовой цепи через специальные измерительные трансформаторы.
По измеряемым величинам электросчетчики разделяют на однофазные (измерение переменного тока 220В, 50Гц) и трехфазные (380В, 50Гц). Все современные электронные трехфазные счетчики поддерживают однофазный учет. Также существуют трехфазные счетчики для измерения тока напряжением в 100В, которые применяются только с трансформаторами тока в высоковольтных (напряжением выше 660В) цепях.
По конструкции: индукционным (электромеханическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала.
Индукционные (механические) счётчики электроэнергии постоянно вытесняются с рынка электронными счетчиками из-за отдельных недостатков: отсутствие дистанционного автоматического снятия показаний, однотарифность, погрешности учёта, плохая защита от краж электроэнергии, а также низкой функциональности.
Электронным (статическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. То есть измерения активной энергии такими электросчетчиками основаны на преобразовании аналоговых входных сигналов тока и напряжения в счетный импульс. Измерительный элемент электронного электросчетчика служит для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.
Основными достоинствами электронных электросчетчиков является возможность учета электроэнергии по дифференцированным тарифам (одно-, двух- и более тарифный), то есть возможность запоминать и показывать количество использованной электроэнергии в зависимости от запрограммированных периодов времени, многотарифный учет достигается за счет набора счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам. Электронные электросчетчики значительно долговечнее.
Гибридные счётчики электроэнергии — редко используемый промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим вычислительным устройством.
Вернуться назад
▷ Как работает счетчик электроэнергии?
Вот еще один наш интересный туториал.
Как и было обещано, у нас припасено для вас много интересных вещей, которые в кратчайшие сроки сделают вас знатоком электрики. Итак, ознакомьтесь с 4-й частью учебников Насира об измерительных приборах для инженеров-электриков и поделитесь своими впечатлениями…
Сегодня я поделюсь с вами своими знаниями о работе счетчика электроэнергии. Да все верно!
Я говорю о том самом счетчике, который уже стоит в ваших домах и вы видите его ежедневно. Но задумывались ли вы когда-нибудь, как они работают? Каков механизм, с помощью которого вы можете увидеть хранящиеся в них данные о потребленной вами энергии? Теперь вам не нужно беспокоиться. Вот заглянуть внутрь, чтобы вы узнали о них больше.
Основным типом счетчиков электроэнергии, которые широко используются в настоящее время, являются электромеханические счетчики. Принцип работы электромеханических счетчиков будет кратко объяснен ниже.
Электромеханические счетчики
Электромеханические счетчики являются наиболее часто используемыми типами счетчиков в настоящее время, которые широко применяются для расчета энергопотребления, особенно в бытовых целях.
Как известно, для небольших бытовых нужд счетчик электроэнергии напрямую подключается между поставщиком электроэнергии и потребителем. Так же обстоит дело и с этим типом счетчиков. Внутренняя структура электромеханического счетчика состоит из трех основных частей:
- Катушка тока
- Катушка напряжения
- Постоянный магнит
Описание каждой из этих частей приведено ниже:
Токовая катушка
Металлический диск, помещенный на червячную передачу и окруженный двумя катушками. Две катушки подключены к основной электрической цепи дома таким образом, что первая катушка создает поток всякий раз, когда через нее проходит ток. Таким образом, количество произведенного потока пропорционально проходящему через него амперу.
Эти амперы после прохождения через катушку и создания потока затем используются различными приборами в доме.
Катушка напряжения
Для другой катушки подключается к линии напряжения таким образом, что при прохождении через нее напряжения в другой катушке создается поток.
Катушка напряжения отстает от катушки тока на 90 градусов. Так что взаимное влияние этих катушек тока и напряжения заставляет вращаться центральный немагнитный металлический диск.
Вращение металлического диска пропорционально взаимному произведению тока, напряжения и угла. Червячная передача и привод шпинделя помогают диску вращаться.
Постоянный магнит
Постоянный магнит также помещается рядом с диском таким образом, что он воздействует на вращающийся диск. Величина силы пропорциональна скорости вращения, но направление этой силы противоположно направлению вращения.
Результат этих сил таков, что вращение металлического диска пропорционально потреблению энергии. Эти счетчики дают нам использованную энергию в киловаттах в час (кВтч).
Приложения
Не говоря уже о том, что каждый из нас знает, как пользоваться этими электросчетчиками. Они широко используются для расчета энергопотребления не только в наших домах, но и в офисах или в любом другом месте, где нам требуется электричество.
Будет небезосновательно, если я скажу, что они необходимы везде, где требуется электричество.
Электроснабжающие компании также используют эти счетчики для оценки нашего потребления электроэнергии, а затем выставляют нам соответствующие счета.
Короче говоря, в наши дни они необходимы во всех домах, так же необходимы, как и само электричество. Я надеюсь, что теперь вы также знаете, как она работает, и эта моя короткая статья была для вас лишь небольшим шагом к расширению ваших знаний об этой широко используемой единице измерения.
Насир.
Чтобы узнать больше о таких устройствах, продолжайте посещать нас. Мы опубликуем больше в ближайшее время. Каковы ваши впечатления от этой статьи?
счетчик электроэнергии с токовой катушкой электромеханические счетчики
FacebookTwitterLinkedIn
: как они работают?
Если вы не живете в доме, не подключенном к сети, у вас есть счетчик электроэнергии.
Ваш электросчетчик сообщает вашей коммунальной службе, сколько электроэнергии вы использовали за определенный период времени, чтобы они знали, какую сумму вы должны взимать с вашего ежемесячного счета. Существует несколько различных типов электрических счетчиков, каждый из которых работает немного по-разному, в том числе чистые счетчики, которые работают для солнечных домов. В этой статье мы расскажем о различных типах счетчиков, о том, как они работают и почему вас должно волновать, какой у вас электросчетчик.
Обзор электрических счетчиков
Ваш электрический счетчик измеряет ваше подключение к электрической сети, отслеживая, сколько электроэнергии вы получаете из сети. Исторически электрические счетчики были аналоговыми — просто цифры на шестеренках и циферблат, который вращался по мере того, как вы потребляли больше киловатт-часов (кВтч) электроэнергии. Они требовали, чтобы работник коммунальных служб физически подходил к вашему дому и считывал показания счетчика — буквально записывая число на вашем счетчике.
Разница между одним чтением и предыдущим заключается в том, как они определили сумму вашего счета.
Как и другие технологии, электрические счетчики со временем совершенствуются, что делает процесс считывания показаний счетчиков более автоматизированным. Во-первых, электрические счетчики были настроены на пассивное или активное излучение читаемых радиоволн: вместо того, чтобы идти в сторону вашего дома, коммунальщики могли ездить по вашему району на специально оборудованных грузовиках и снимать показания по каждому счетчику гораздо быстрее.
Затем коммунальные службы начали устанавливать «усовершенствованную измерительную инфраструктуру», также называемую AMI или интеллектуальные счетчики. У этих интеллектуальных счетчиков есть два ключевых преимущества: во-первых, они могут отслеживать потребление электроэнергии на гораздо более детальном уровне, т. вашей утилиты, а это означает, что никому не нужно посещать вашу собственность или проезжать по вашему району, чтобы собирать информацию об использовании для выставления счетов.
Наконец, если вы установите солнечную батарею в своем доме, ваша коммунальная служба может заменить ваш старый электрический счетчик на счетчик чистой энергии, чтобы отслеживать, сколько электроэнергии вы получаете из сети, а также сколько солнечной энергии вы экспортируете в сеть. Вы также можете быть оснащены измерителем производительности, чтобы точно отслеживать, сколько солнечных батарей вырабатывают для любых местных стимулирующих целей (например, для программы SMART в Массачусетсе).
Почему вы должны заботиться о своем электрическом счетчике
Тип вашего электрического счетчика влияет на тип тарифа, который ваша коммунальная служба может взимать с вас за электроэнергию. Например, если у вас есть старый аналоговый счетчик, ваша коммунальная служба имеет информацию только о том, сколько электроэнергии вы использовали между показаниями, без какого-либо понимания того, когда вы используете электроэнергию или наибольшее количество, которое вы используете в определенный момент времени.
. В результате ваша коммунальная служба может взимать с вас плату только по одному тарифу за всю потребляемую вами электроэнергию.
Однако, если у вас есть интеллектуальный счетчик, ваша коммунальная компания имеет гораздо больше информации о том, когда вы используете электроэнергию и сколько вы используете в данный момент времени. Имея эту информацию на руках, ваша коммунальная служба имеет достаточно информации о ваших привычках потребления, чтобы иметь возможность указать вам тариф на время использования (где тариф, который вы платите за электроэнергию, варьируется в зависимости от времени, когда вы его используете) или ставка платы за потребление (которая взимает с вас дополнительную плату в зависимости от максимального количества электроэнергии, которую вы получаете из сети в любой момент времени).
Оба этих тарифа имеют свои плюсы и минусы для владельцев домов и предприятий – в зависимости от ваших привычек использования и конкретных обстоятельств вы можете ежемесячно платить больше или меньше за электроэнергию.
