کنتور برق محبوب ترین کنتور در طیف خانگی است. آنها در هر خانه ای به عنوان وسیله ای برای کنترل میزان برق مصرفی استفاده می شوند. مورد دیگر این است که اجرای فنی طرح ممکن است متفاوت باشد. انواع سنتی و هنوز کاملاً متداول این دستگاه شامل کنتور القایی الکتریکی است که انواع مختلفی از اجرای فنی و سازه ای را نیز فراهم می کند.
تعریف متر القایی
مانند تمام کنتورهای الکتریسیته، مدل های القایی عبور جریان را از هادی های خود با اتصال عناصر اندازه گیری حساس فراهم می کنند. آنها در ظرفیت، اندازه، حداکثر بار و غیره متفاوت هستند. اول از همه، شمارنده القاییالکتریسیته یک وسیله مکانیکی است که دارای مکانیزم شمارش است. باز هم، از نظر فنی، "پر کردن" آن می تواند طراحی متفاوتی داشته باشد، اما اصول اولیه توسط اصل کار الکترومغناطیسی هدایت می شود که به شما امکان می دهد رفتار جریان های گردابی را در یک میدان مغناطیسی ثابت کنید.
دستگاه فنی و اصل کارکرد دستگاه
اساس دستگاه توسط دو عنصر تشکیل شده است - سیم پیچ برای سرویس ولتاژ و جریان. اولی به صورت موازی و دومی به صورت سری متصل می شود. آنها با هم شرایطی را برای جریان های الکترومغناطیسی ایجاد می کنند که در محیط آن اصولاً با اندازه گیری پارامترهای لازم شبکه می توان آن را برطرف کرد. عملیات اندازه گیری مستقیم با هزینه یک دیسک آلومینیومی انجام می شود. با استفاده از یک کرم یا چرخ دنده، این عنصر با یک دستگاه شمارش جفت می شود و آن را وارد عمل می کند. در حین کار، شدت چرخش دیسک با مصرف برق تعیین می شود. دستگاه مدرن متر القایی نیز با وجود عناصر الکترونیکی متمایز می شود که امکان ثبت خودکار قرائت ها، کنترل از راه دور پارامترهای اندازه گیری فردی و کاهش اندازه پانل با نمایش اطلاعات مصرف را فراهم می کند. اما حتی در این مورد، اصول اولیه اندازه گیری الکترومغناطیسی با سیم پیچ های القایی حفظ می شود.
ایجاد شمارنده
اولین مترهای الکترومغناطیسی در پایان قرن نوزدهم ظاهر شدند، زمانی که مهندسان ایتالیایی رابطه بین فازهای مختلف میدان AC را کشف کردند.جریان و آهنربا در ساخت ساده ترین سازه ها از روتور جامد مانند استوانه و همان دیسک استفاده می شد. با تغییر مشخصات الکتریکی به حرکت در آمد. مرحله بعدی توسعه یک مکانیسم پیچ تمام عیار بود، اما تاکنون بدون عناصر کنترل ولتاژ. در واقع در این مرحله اصول کار و دستگاه فنی یک کنتور القایی مدرن با کویل های خود القایی و بدنه فلزی دوار گذاشته شد. در آینده، این طرح با آهنرباهای الکترومغناطیسی ترمز تکمیل شد که امکان گسترش دامنه اندازه گیری با یک ثبت سیکلومتری را فراهم کرد. کل قرن بیستم فرآیند بهینه سازی کیس بود که نه تنها به بهینه سازی ابعاد دستگاه، بلکه به افزایش قابلیت اطمینان عناصر مکانیسم شمارش منجر شد. سازه ها در برابر دما، رطوبت و تاثیرات فیزیکی مقاوم تر شده اند. دقت قرائت ها نیز افزایش یافته است که به ویژه در دستگاه های جدید نسل با عملکرد و رویکردهای کنترلی جدید مشهود است.
طبقه بندی متر القایی
اول از همه باید بین مدل های تک فاز و سه فاز تمایز قائل شد. اولین مورد به ابزارهای اندازه گیری خانگی اشاره دارد که برای مصارف خانگی در نظر گرفته شده است. برق آنها تک فاز بوده و دارای 4 ترمینال می باشد. شما می توانید چنین دستگاهی را به یک منبع تغذیه اصلی مشترک وصل کنید. در مورد کنتورهای القایی سه فاز، آنها از قابلیت اطمینان بالاتری برخوردار هستند و بسته به شرایط کار به گروه هایی تقسیم می شوند. بنابراین،مدل هایی برای استفاده در خانه، کارخانه ها و مکان های عمومی وجود دارد. علاوه بر این، در حوزه خانگی معمولاً در صورت سازماندهی یک زیرساخت قدرتمند مصرف انرژی با اتصال تجهیزات تولیدی مانند ماشین‌های جوشکاری، ایستگاه‌های کمپرسور، واحدهای پمپاژ و غیره استفاده می‌شود.
در خانواده کلی دستگاه های اندازه گیری القایی، مدل های مکانیکی و الکترونیکی که قبلا ذکر شد نیز متمایز می شوند. مکانیک مزایای خود را در ارتباط با وابستگی کم انرژی و قابلیت اطمینان سازه دارد. الکترونیک، به نوبه خود، تمایز مصرف انرژی را امکان پذیر می کند، که هنگام استفاده از برق با چندین تعرفه بسته به مصرف کننده راحت است.
مشخصات ابزار
ولتاژ مشخصه اصلی کنتورهای الکتریکی است. محدوده استاندارد از 220 تا 240 ولت متغیر است که با قابلیت های مدل های تک فاز مطابقت دارد. در مورد کنتورهای سه فاز، می توان در مورد 380-400 ولت صحبت کرد. حداکثر بار جریان نیز در انتخاب یک دستگاه القایی در نظر گرفته می شود. مقدار اسمی باید از مقدار جریانی که دستگاه مقدماتی اجازه می دهد بیشتر باشد. به عنوان مثال، اگر از یک ترانسفورماتور 25-30 A استفاده می شود، توصیه می شود یک متر القایی حداقل 40 A نصب کنید. در سطح خانوار، حداکثر شاخص های این مشخصه به ندرت از 100 A تجاوز می کند.
برای یک خانه خصوصی، کاملاً ممکن است خود را به خرید یک مدل 40-60 A محدود کنید. همچنین مفید خواهد بود.به کلاس دقت توجه کنید اصولاً قوانین اجازه عملکرد دستگاه های اندازه گیری با ضریب بیش از 2.0 را نمی دهد. بهترین گزینه خرید دستگاه هایی با کلاس دقت 1.0 است. این نه تنها به دلیل به دست آوردن اطلاعات صحیح تر در مورد انرژی مصرف شده، بلکه برای نظارت عینی بر عملکرد یک شبکه برق خانگی یا صنعتی مهم است.
کارکرد متر
پس از انتخاب مدل مناسب، مکانی برای نصب دستگاه انتخاب می شود. مطلوب است که از تأثیرات خارجی فیزیکی، حرارتی و الکترومغناطیسی محافظت شود. نصب معمولاً با استفاده از ریل DIN و مجموعه کاملی از سخت افزار انجام می شود. ریل با یک بلوک با ترمینال عرضه می شود که می تواند مجزا یا توکار باشد. در هر صورت، از طریق آن، دستگاه به شبکه برق محلی ادغام می شود. اتصال توسط کارکنان شرکت تامین برق انجام می شود و آنها نیز به صورت دوره ای وضعیت دستگاه را بررسی می کنند.
تفاوت های ظریف عملکرد مترهای القایی
در حین کار دستگاه های اندازه گیری از این نوع، ویژگی های زیر در گردش کار باید در نظر گرفته شود:
- در بارهای کم در شبکه، این امکان وجود دارد که دقت به زیر سطح استاندارد کاهش یابد، بنابراین توصیه می شود پارامترهای همان ولتاژ را با استفاده از تثبیت کننده کنترل کنید.
- بدون وجود وسایل حفاظتی مکانیکی، عملکرد متر القایی را می توان به صورت فیزیکی اصلاح کرد. برای رفع چنینموارد، دستگاه ها پلمپ می شوند. به هر حال، مدل های متر القایی الکترونیکی از انواع "پیچیدن" به صورت برنامه ای محافظت می شوند.
- قابلیت نگهداری بالا. حتی در صورت آسیب به کنترل‌های انرژی داخلی، بازیابی عملکرد کامل با جایگزینی اجزای خراب ممکن است.
آینده فناوری اندازه گیری القایی
علی رغم منسوخ شدن اخلاقی اصول حسابداری الکترومغناطیسی، تولیدکنندگان این بخش را رها نمی کنند و دستگاه ها را با عملکردهای جدید اعطا می کنند. چشم انداز توسعه یک متر القایی در درجه اول با ابزارهای دیجیتال برای پردازش و ارسال داده ها مرتبط است. در حال حاضر مدل هایی با سنسورهای GSM وجود دارد که کاربر را کاملاً از ثبت آنالوگ اطلاعات حسابداری نجات می دهد. دامنه عملکردهای اساسی نیز در حال گسترش است. این مجموعه با قابلیت ثبت فرکانس، ولتاژ و نشانگرهای میکرو اقلیم خارجی گسترش یافته است.
نتیجه گیری
تجهیزات اندازه گیری القایی امروزه نه تنها در مناطق خانگی و تجاری، بلکه در صنعت نیز به طور گسترده استفاده می شود. و این در مورد کنتورهای القایی سه فاز و تک فاز با "پر کردن" الکترونیکی صدق می کند. چنین انتخابی با الزامات بالا برای قابلیت اطمینان و قابلیت اطمینان سیستم های قدرت عمل شده تعیین می شود. با این حال، هنوز مشکلاتی در استفاده از دستگاه های القایی وجود دارد. عوامل منفی مربوط به درجه نسبتا پایین دقت، حساسیت به بارهای شبکه و حفاظت ضعیف در برابردزدی برق.
