Đồng hồ điện tử được bố trí và làm việc như thế nào

Mục đích chính của thiết bị này là liên tục đo mức tiêu thụ năng lượng của phần được theo dõi của mạch điện và hiển thị cường độ của nó ở dạng thân thiện với con người. Cơ sở phần tử sử dụng các thành phần điện tử trạng thái rắn hoạt động trên các thiết kế bán dẫn hoặc vi xử lý.

Các thiết bị như vậy được sản xuất để làm việc với các mạch hiện tại:

1. giá trị không đổi;

2. Hình sin điều hòa.

Đồng hồ điện DC chỉ hoạt động tại các doanh nghiệp công nghiệp vận hành thiết bị mạnh mẽ với mức tiêu thụ điện năng không đổi cao (vận tải đường sắt điện khí hóa, ô tô điện ...). Đối với mục đích trong nước, chúng không được sử dụng, được ban hành với số lượng hạn chế. Do đó, trong tài liệu tiếp theo của bài viết này, chúng tôi sẽ không xem xét chúng, mặc dù nguyên tắc hoạt động của chúng khác với các mô hình hoạt động trên dòng điện xoay chiều, chủ yếu là do thiết kế cảm biến dòng điện và điện áp.

Đồng hồ đo điện AC được sản xuất để tính năng lượng của các thiết bị điện:

1. với hệ thống điện áp một pha;

2. trong mạch ba pha.

Thiết kế đồng hồ điện tử

Toàn bộ cơ sở nguyên tố được đặt bên trong nhà ở, được trang bị:

• khối đầu cuối để kết nối dây điện;

• Bảng điều khiển LCD;

• điều khiển vận hành và truyền thông tin từ thiết bị;

• máy biến áp đo;

• bảng mạch in với các yếu tố trạng thái rắn;

• vỏ bảo vệ.

Ngoại hình và cài đặt người dùng chính của một trong nhiều mẫu thiết bị tương tự được sản xuất tại các doanh nghiệp của Cộng hòa Bêlarut được trình bày trong hình.

Hiệu suất của như vậy đồng hồ điện xác nhận bởi:

• tem của người xác minh xác nhận xác minh đo lường của thiết bị trên băng ghế thử nghiệm và đánh giá các đặc tính của nó trong lớp chính xác do nhà sản xuất công bố;

• con dấu không bị xáo trộn của công ty giám sát năng lượng chịu trách nhiệm kết nối chính xác của đồng hồ với mạch điện.

Nội thất bảng của một thiết bị tương tự được hiển thị trong hình.

Không có cơ chế di chuyển và cảm ứng. Và sự hiện diện của ba máy biến dòng tích hợp, được sử dụng làm cảm biến có cùng số kênh rõ ràng trên bảng mạch, cho thấy hoạt động ba pha của thiết bị này.

Các quy trình điện tử được tính đến bởi một đồng hồ điện tử

Công việc của các thuật toán bên trong của các cấu trúc ba pha hoặc một pha xảy ra theo cùng một định luật, ngoại trừ trong một thiết bị 3 pha, phức tạp hơn, một tổng hợp hình học của các giá trị của mỗi trong ba kênh thành phần xảy ra.

Do đó, các nguyên tắc hoạt động của đồng hồ điện tử sẽ chủ yếu được xem xét trên ví dụ về mô hình một pha. Để làm điều này, hãy nhớ lại các định luật cơ bản của kỹ thuật điện liên quan đến năng lượng.

Giá trị đầy đủ của nó được xác định bởi các thành phần:

• chủ động;

• phản ứng (tổng tải điện cảm và điện dung).

Dòng điện chạy qua mạch chung của mạng một pha là giống nhau ở tất cả các khu vực và sự sụt giảm điện áp ở mỗi phần tử của nó phụ thuộc vào loại điện trở và cường độ của nó. Trên điện trở hoạt động, nó trùng với vectơ của dòng điện đi theo hướng, và trên phản ứng, nó lệch sang một bên. Hơn nữa, trong điện cảm, nó đi trước dòng điện theo góc và tụt lại phía sau về điện dung.

Đồng hồ điện tử có thể tính đến và hiển thị tổng công suất và giá trị hoạt động và phản ứng của nó. Đối với mục đích này, các vectơ hiện tại với điện áp cung cấp cho đầu vào của nó được đo.Giá trị độ lệch của góc giữa các giá trị đến này xác định và tính toán bản chất của tải, cung cấp thông tin về tất cả các thành phần của nó.

Trong các thiết kế khác nhau của đồng hồ điện tử, bộ chức năng không giống nhau và có thể khác nhau đáng kể về mục đích của chúng. Bằng cách này, chúng hoàn toàn nổi bật so với các chất tương tự cảm ứng của chúng, hoạt động trên cơ sở tương tác giữa các trường điện từ và lực cảm ứng gây ra sự quay của một đĩa nhôm mỏng. Về mặt cấu trúc, họ chỉ có thể đo lường hoạt động hoặc công suất phản kháng trong mạch một pha hoặc ba pha và giá trị đầy đủ - bạn phải tính toán riêng bằng tay.

Nguyên lý đo công suất bằng đồng hồ điện tử

Sơ đồ hoạt động của một thiết bị đo sáng đơn giản với bộ chuyển đổi đầu ra thể hiện trong hình.

Nó sử dụng các cảm biến đơn giản để đo công suất:

• dòng điện dựa trên một shunt thông thường mà qua đó pha của mạch đi qua;

• điện áp hoạt động theo sơ đồ của một bộ chia nổi tiếng.

Tín hiệu được ghi bởi các cảm biến như vậy là nhỏ và nó được tăng lên với sự trợ giúp của các bộ khuếch đại điện tử của dòng điện và điện áp, sau đó xử lý kỹ thuật số tương tự diễn ra để tiếp tục chuyển đổi tín hiệu và nhân chúng để có được giá trị tỷ lệ thuận với giá trị tiêu thụ điện năng.

Tiếp theo, tín hiệu số hóa được lọc và xuất ra các thiết bị:

• chỉ định;

• hội nhập;

• truyền số đo;

• chuyển đổi thêm.

Các cảm biến đầu vào của các đại lượng điện được sử dụng trong mạch này không cung cấp các phép đo với lớp vectơ dòng điện và điện áp có độ chính xác cao, và theo đó, tính toán công suất. Chức năng này được thực hiện tốt hơn bằng cách đo máy biến áp.

Sơ đồ hoạt động của đồng hồ điện tử một pha

Trong đó, CT đo được bao gồm trong khe của dây pha của người tiêu dùng và VT được kết nối với pha và bằng không.

Các tín hiệu từ cả hai máy biến áp không cần khuếch đại và được gửi qua các kênh của chúng đến bộ ADC, chúng chuyển đổi chúng thành mã nguồn và mã tần số. Chuyển đổi thêm được thực hiện bởi một vi điều khiển kiểm soát:

• màn hình

• rơle điện tử;

• RAM - bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên.

Thông qua RAM, tín hiệu đầu ra có thể được truyền xa hơn tới kênh thông tin, ví dụ, bằng cách sử dụng cổng quang.

Chức năng của công tơ điện tử

Lỗi đo công suất thấp được ước tính bởi lớp chính xác 0,5 S hoặc 02 S cho phép sử dụng các thiết bị này cho mục đích đo lường thương mại điện đã sử dụng.

Các thiết kế được thiết kế để đo trong các mạch ba pha có thể hoạt động trong các mạch điện ba hoặc bốn dây.

Đồng hồ điện tử có thể được kết nối trực tiếp với thiết bị hiện có hoặc có thiết kế cho phép sử dụng máy biến áp đo trung gian, ví dụ, máy biến áp đo điện áp cao. Trong trường hợp sau, theo quy luật, việc chuyển đổi tự động các đại lượng thứ cấp được đo thành các giá trị chính của dòng điện, điện áp và công suất, bao gồm các thành phần hoạt động và phản ứng, được thực hiện.

Bộ đếm nắm bắt hướng của toàn bộ sức mạnh với tất cả các thành phần của nó theo hướng thuận và ngược, lưu trữ thông tin này liên quan đến thời gian. Trong trường hợp này, người dùng có thể đọc năng lượng bằng cách tăng của nó trong một khoảng thời gian nhất định, ví dụ, hiện tại hoặc được chọn từ ngày dương lịch, tháng hoặc năm hoặc - tích lũy trong một thời gian nhất định.

Việc sửa các giá trị của công suất hoạt động và công suất phản kháng trong một thời gian nhất định, ví dụ 3 hoặc 30 phút, cũng như gọi nhanh các giá trị tối đa của nó trong một tháng tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tích hoạt động của thiết bị điện.

Bất cứ lúc nào, bạn có thể xem các chỉ số tức thời về mức tiêu thụ hoạt động và phản ứng điện áp hiện tại, tần số trong từng pha.

Sự hiện diện của chức năng đo năng lượng đa thuế quan sử dụng một số kênh truyền thông tin mở rộng các điều kiện sử dụng thương mại. Đồng thời, thuế quan được tạo ra trong một thời gian cụ thể, ví dụ, cứ sau nửa giờ cuối tuần hoặc một ngày làm việc theo mùa hoặc tháng trong năm.

Để thuận tiện cho người dùng, màn hình hiển thị menu vận hành, giữa các mục mà bạn có thể điều hướng bằng các điều khiển liền kề.

Đồng hồ đo năng lượng điện tử cho phép không chỉ đọc thông tin trực tiếp từ màn hình mà còn có thể xem thông qua máy tính từ xa, cũng như nhập thêm dữ liệu hoặc lập trình chúng thông qua cổng quang.

Bảo vệ dữ liệu

Lắp đặt con dấu Bộ đếm được thực hiện trong hai giai đoạn:

1. ở cấp độ đầu tiên, việc truy cập vào bên trong thiết bị bị cấm bởi dịch vụ kiểm soát kỹ thuật của nhà máy sau khi đồng hồ được sản xuất và thông qua xác minh trạng thái

2. ở cấp độ niêm phong thứ hai, quyền truy cập vào các thiết bị đầu cuối và dây kết nối bị chặn bởi một đại diện của tổ chức cung cấp năng lượng hoặc giám sát năng lượng.

Tất cả các sự kiện loại bỏ và cài đặt nắp được trang bị hệ thống báo động, hoạt động được ghi lại trong bộ nhớ của nhật ký sự kiện với tham chiếu đến thời gian và ngày.

Hệ thống mật khẩu quy định hạn chế người dùng truy cập thông tin và có thể chứa tối đa năm hạn chế.

Cấp độ không loại bỏ hoàn toàn các hạn chế và cho phép bạn xem tất cả dữ liệu cục bộ hoặc từ xa, đồng bộ hóa thời gian, điều chỉnh bài đọc.

Cấp độ đầu tiên mật khẩu truy cập bổ sung được cung cấp cho nhân viên của tổ chức cài đặt hoặc vận hành Hệ thống ASKUE để thiết lập thiết bị và ghi thông số không ảnh hưởng đến đặc điểm thương mại.

Cấp thứ hai Mật khẩu truy cập chính được chỉ định bởi người giám sát năng lượng có trách nhiệm tại đồng hồ đã được thiết lập và chuẩn bị đầy đủ cho công việc.

Cấp ba truy cập chính được trao cho các nhân viên giám sát năng lượng, những người tháo và lắp nắp từ đồng hồ để truy cập các kẹp thiết bị đầu cuối của nó hoặc thực hiện các hoạt động từ xa thông qua cổng quang.

Cấp bốn cung cấp khả năng cài đặt các phím cứng trên bo mạch, loại bỏ tất cả các con dấu đã cài đặt và khả năng hoạt động thông qua cổng quang để cải thiện cấu hình, thay thế các hệ số hiệu chuẩn.

Danh sách trên về các khả năng mà một đồng hồ điện tử sở hữu là một tổng quan chung. Nó có thể được đặt riêng và khác nhau ngay cả trên mỗi kiểu máy của cùng một nhà sản xuất.