Устройство счетчика электроэнергии: принцип работы и особенности конструкции

alexxlabРазное
Как работают индукционные и электронные счетчики электроэнергии. Из каких основных элементов состоит электросчетчик. Какие преимущества и недостатки имеют разные типы счетчиков.

Содержание

Принцип работы индукционного счетчика электроэнергии

Индукционный (механический) счетчик электроэнергии имеет простой принцип работы, основанный на вращении алюминиевого диска. Как же устроен такой прибор учета.

Основные элементы конструкции индукционного счетчика:

  • Две катушки — токовая и напряжения
  • Алюминиевый диск
  • Счетный механизм с цифровыми барабанами
  • Червячная передача
  • Магнит торможения

Принцип работы следующий: магнитные потоки от катушек проникают через алюминиевый диск, создавая электромеханические силы, которые вращают его. Скорость вращения диска пропорциональна потребляемой мощности. Ось диска через червячную передачу передает вращение на цифровые барабаны счетного механизма.

Особенности конструкции электронных счетчиков

Электронные счетчики имеют более сложное устройство по сравнению с индукционными. Какие же основные элементы входят в их конструкцию.


Ключевые компоненты электронного счетчика:

  • Датчики тока и напряжения
  • Микроконтроллер
  • Аналого-цифровой преобразователь
  • Энергонезависимая память
  • Дисплей
  • Интерфейсы для передачи данных

Принцип работы электронного счетчика основан на преобразовании аналоговых сигналов от датчиков тока и напряжения в цифровой код. Микроконтроллер обрабатывает эти данные, рассчитывает потребленную энергию и выводит показания на дисплей.

Преимущества и недостатки индукционных счетчиков

Индукционные счетчики электроэнергии, несмотря на простоту конструкции, имеют ряд достоинств и недостатков. Какие же плюсы и минусы характерны для этого типа приборов учета.

Преимущества:

  • Надежность и долговечность
  • Нечувствительность к скачкам напряжения
  • Низкая стоимость

Недостатки:

  • Низкий класс точности
  • Уязвимость к хищению электроэнергии
  • Повышенное собственное энергопотребление
  • Увеличение погрешности при малых нагрузках
  • Большие габариты

Из-за этих недостатков индукционные счетчики постепенно вытесняются более современными электронными моделями.


Достоинства и недостатки электронных счетчиков

Электронные счетчики электроэнергии обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с индукционными моделями. Какие же основные плюсы и минусы характерны для электронных приборов учета.

Преимущества:

  • Высокий класс точности
  • Многотарифный учет
  • Дистанционный сбор показаний
  • Защита от хищения электроэнергии
  • Компактные размеры
  • Низкое собственное энергопотребление

Недостатки:

  • Более высокая стоимость
  • Чувствительность к скачкам напряжения
  • Сложность или невозможность ремонта

Несмотря на некоторые минусы, электронные счетчики постепенно вытесняют индукционные модели благодаря своим преимуществам.

Основные элементы конструкции электронного счетчика

Электронный счетчик электроэнергии имеет сложную конструкцию, состоящую из нескольких ключевых элементов. Какие же основные компоненты входят в устройство современного электронного прибора учета.

  • Измерительный блок с датчиками тока и напряжения
  • Микроконтроллер — «мозг» счетчика
  • Аналого-цифровой преобразователь
  • Энергонезависимая память для хранения данных
  • Жидкокристаллический дисплей
  • Элементы питания или блок питания
  • Интерфейсы для передачи данных (оптический порт, RS-485 и др.)
  • Датчик магнитного поля для защиты от внешнего воздействия

Все эти компоненты размещаются в компактном корпусе. Управляет работой всех узлов микроконтроллер, который обрабатывает данные от измерительного блока и рассчитывает потребленную энергию.


Классы точности счетчиков электроэнергии

Счетчики электроэнергии различаются по классу точности, который определяет допустимую погрешность измерений. Какие классы точности существуют и чем они отличаются.

Основные классы точности счетчиков:

  • 0.2S — сверхточные (погрешность ±0.2%)
  • 0.5S — высокоточные (±0.5%)
  • 1.0 — точные (±1%)
  • 2.0 — технические (±2%)

Чем ниже цифра, тем выше точность прибора учета. Счетчики класса 0.2S и 0.5S используются на подстанциях и в промышленности. Для бытового потребления обычно достаточно класса 1.0.

Электронные счетчики обеспечивают более высокую точность по сравнению с индукционными моделями. Это позволяет более корректно вести учет потребленной электроэнергии.

Многотарифные счетчики электроэнергии

Современные электронные счетчики позволяют вести многотарифный учет электроэнергии. Как работают такие приборы и в чем их преимущества.

Особенности многотарифных счетчиков:

  • Учет потребления по разным тарифам (дневной, ночной и др.)
  • Автоматическое переключение тарифов по времени
  • Возможность настройки до 4-х тарифных зон
  • Хранение показаний по каждому тарифу отдельно
  • Возможность экономии при грамотном использовании тарифов

Многотарифный учет позволяет снизить затраты на электроэнергию за счет использования более дешевого ночного тарифа. Это выгодно как для потребителей, так и для энергосистемы в целом, так как позволяет выравнивать график нагрузки.



Как устроен счетчик электроэнергии — особенности конструкций. Жми!

Сегодня в каждом доме находится огромное количество различных электрических приборов, и чтобы отслеживать потребление ими электроэнергии,устанавливается приборы учета.

Но, когда необходимо их заменять, возникает проблема, ведь придя в магазин мы видим огромное количество разных вариантов. А не имея нужных знаний мы теряемся в выборе, не понимая, что к чему. Чтобы этого не случалось, стоит разобраться, какие есть виды счетчиков и их особенности.

Сегодня существует всего несколько типов счетчиков, это: электронные и механические (еще их называют индукционными).

Индукционные

После включения в розетку любого электроприбора, возрастает нагрузка и соответственно увеличивается скорость вращения магнитного диска.

Наверное, всем знакомы счетчики, которые имеют вращающийся диск.

Схема работы — проста и понятна, чем выше скорость вращения этого колесика, тем, соответственно, больше идет расход электроэнергии.

Чтобы определить показания израсходованной энергии – достаточно посмотреть на обозначения, которые находятся на специальных крутящихся барабанах.

Такие счетчики имеют следующий принцип работы:

  1. Внутри устройства есть 2 катушки – первая это катушка напряжения, а вторая токовая. Магнитные потоки, которые они образуют, проникают через алюминиевый диск. А потоки, идущие от токовой катушки, проникают по несколько раз. В результате этого образуются электромеханические силы, которые собственно и вращают этот диск.

  2. Устройство индукционного счетчика. (Для увеличения нажмите)

    После вращения дисковая ось начинает взаимодействие уже с самим счетным механизмом, которым является червячная передача.А уже непосредственно от неё поступает информация на сами цифровые барабаны, которые мы видим на счетчике.

    В зависимости от скорости вращения диска, зависит и мощность сигнала — чем она больше, тем выше мощность, а соответственно больший расход энергии.

  3. В те моменты, когда потребляемая мощность снижается, начинает действовать магнит торможения. Именно за счет постоянного взаимодействия его с вихревыми потоками и происходит уменьшение частоты вращения диска.В этом случае магнит является источником электромеханической силы, которая имеет противоположную направленность кручения диска, что и уменьшает его скорость, и может его полностью остановить.

Это интересно: используя данный счетчик, еще с советских времен были придуманы способы для «отмотки» электроэнергии. В этих случаях происходит уменьшение показателей на информационном табло электросчетчика, но использование таких способов является противозаконным.

Такие счетчики не только самые просты по конструкции, но и самые дешевые. Широкое распространение такой вид получил еще в советское время, когда практически во всех квартирах были установлены как раз приборы данного типа.

Но со временем их вытесняют более современные и имеющие меньше недостатков электронные электросчетчики. Так, к примеру, индукционные счетчики электроэнергии имеют определенную погрешность в показаниях, за счет своих физических свойств.

Подробности оплаты электроэнергии по счётчику рассмотрены в этой статье: https://teplo.guru/elektrichestvo/kak-poschitat-po-schetchiku.html

Плюсы и минусы механических моделей

К положительным сторонам, которые имеет данное устройство, можно отнести:

  • надежность в эксплуатации;
  • долговечность;
  • отсутствие подверженности к скачкам напряжения;
  • более дешевые, нежели электронные.

А вот что касается недостатков, то их несколько больше, чем положительных сторон:

  • низкий класс точности;
  • близкая к нулю защита от воровства электричества;
  • повышенное потребление тока самим счетчиком;
  • при уменьшении нагрузки – пропорционально увеличивается и погрешность в расчете;
  • большой размер счетчика.

Электронные

Обмануть электронные счетчики невозможно, так как все проходящие мощности через него фиксируются, за счет преобразования их в импульсные сигналы.

Данный тип бытовых электросчетчиков является хоть и более дорогостоящим, нежели индукционные, но, при этом, такие аппараты выгоднее в использовании. Они обладают более высоким классом точности, а также могут работать в режиме многотарифности.

Работают такие электронные электросчётчики, преобразовывая поступающий от датчиков тока обычный аналоговый сигнал непосредственно в цифровой код, который полностью равнозначен используемой мощности. Дальше код в системе направляется в специальный микроконтроллер, где он проходит расшифровку.

Последний этап движения – это экран дисплея, на котором уже и отображается, сколько используется сейчас электроэнергии и общий расход.

Важно знать: после измерения мощности, данный вид счетчиков в автоматическом режиме рассчитывает все показатели, учитывая коэффициент трансформации.

Устройство электросчетчика. Для увеличения нажмите)

Основной элемент в таких счетчиках — микроконтроллер.

Как раз в его функции входит не только расшифровка сигнала, но и расчет потребляемой энергии в данный момент.

Он также преобразует информацию для вывода на дисплей.

Такой электросчетчик представляет собой корпус, в котором находится трансформатор тока, а также специальные модули, необходимые для преобразования сигнала.

Советы по выбору счётчика представлены в данной статье: https://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/kak-vybirat.html

Если же говорить более детально, то он состоит из:

Плюсы и минусы электронных приборов

К положительным сторонам можно отнести:

  • многотарифность;
  • возможность ведения учета в двух направлениях;
  • легкий доступ к данным;
  • возможность долговременного хранения данных об потреблении электроэнергии;
  • на экран выводится мощность и объем потребляемой энергии;
  • высокий класс точности;
  • фиксация всех попыток несанкционированного хищения электричества;
  • возможность получить данные счетчика дистанционно;
  • незначительные габариты.

Что касается недостатков таких устройств, то их крайне мало:

  • высокая чувствительность к колебаниям напряжения;
  • повышенная цена в сравнении с индукционными;
  • сложность, а зачастую и невозможность ремонта.

Правила и порядок расчёта электроэнергии без использования счётчика представлены в этой статье: https://teplo.guru/elektrichestvo/normativy-potrebleniya-bez-schetchika.html

Смотрите видео, в котором специалист разъясняет особенности устройств различных типов счетчиков электроэнергии:

  • Автор: DmitriiG

Новости → Как работает счётчик воды

Жители мегаполисов уже давно привыкли к таким благам цивилизации как: электричество, отопление, водоснабжение и водоотведение, они сильно упрощают жизнь и делают ее более комфортной.

Но за эти блага, как водиться, нужно платить, а тарифы на коммунальные услуги растут каждый год. И после получения очередной квитанции в голову приходит мысль: как же начать экономить на этих услугах? Обычно первое, что приходит на ум это установка счётчика на воду. Конечно это выгодно, только в том случае, если потребление воды ниже нормативов, по которым считается оплата. Подробнее об этом можно узнать из нашей статьи. А так же, прежде чем купить счетчик воды, необходимо ознакомиться с его устройством.

Определение и назначение счетчика воды

Счетчиком воды называется конструкция, измеряющая количество объема проходящего по водопроводу потока за единицу времени. Измерения считаются в м3. Посредством прибора пользователь может видеть, какое именно количество холодной или горячей воды расходуется в течение часа, суток или месяца и соответственно, оплачивать только потребляемый объем. Как правило, подобная экономия составляет не менее 40%.

Принцип работы счётчиков воды

Первые счетчики для холодной и горячей воды применены в Германии уже в 1958 году. Это был крыльчатый водомер, принцип работы которого основывался на движении счетного шестеренчатого механизма, воспроизводящего количество оборотов крыльчатки на циферблат. Современные водомеры делятся на:

  • Тахометрические – принцип работы которых основан на подсчете количества вращений крыльчатого элемента. Крыльчатка заключается внутри и вращается от потока воды, при этом в защищенной от потоков части находится прибор, отвечающий за точность показаний.
  • Вихревые – конструкция, функционал которой заключен в том, что система водопровода создает вихри, частота которых пропорциональна скорости течения жидкости. Именно на этом основаны исчисления оборудования.
  • Магнитные, где магнитное поле индуцируется со скоростью, пропорциональной силе поступающего потока.
  • Ультразвуковые. Прибор измеряет расход воды путем анализа акустического эффекта колебаний ультразвука, возникающего при протекании потока жидкости через водомер.

Таким образом, наблюдается то или иное отличие принципа работы каждого водосчетчика. Кроме функциональных особенностей существуют различия по классификации.

Классификация по принципу действия известна, далее приборы делятся по количеству трубопроводов, которые могут обслужить:

  • Одноканальные;
  • Двухканальные;
  • Многоканальные.

Конструкция для учета расхода горячей и холодной воды может быть раздельной и компактной, питаться от внешней электросети или быть энергонезависимой. В ряде случаев встречаются счетчики, питание к которым доставляется приборами в виде обычных батарей. Есть механические приборы для учета холодной (до +40) и горячей (+40+150) воды. При этом различия заключены в использовании материалов для изготовления крыльчатки и подшипников. Механические водомеры работают только от потока поступающей воды, при этом точность показаний весьма высокая.

По размещению также есть различие: 

  • Сухие счетчики воды – приборы, где счетный механизм отделен от потока перегородкой, что продляет срок службы и позволяет надеяться на точность показаний. При этом конструкция может иметь принцип работы как крыльчатый, так и вихревой. Срок эксплуатации водомеров достаточно длительный, цена доступная. Оборудование данного типа популярно и в ассортименте есть приборы для горячей и холодной воды.
  • Мокрые счетчики воды – устройства, где счетный механизм не имеет отделения от потоков, поэтому часто выходит из строя при поступлении воды с вкраплениями и загрязнениями. Простота установки и доступная цена – плюсы, а вот возможные сбои в показаниях – минусы. Принцип действия такого прибора механический, когда крыльчатка проворачивается от поступающей воды.

Как работает счетчик воды видео

Оставить свой комментарий