Energimätare eller Watt-timmar mätare är ett elektriskt instrument som mäter mängden elektrisk energi som konsumenterna använder. Verktyg är en av de elektriska avdelningarna, som installerar dessa instrument på alla platser som hem, industrier, organisationer, kommersiella byggnader för att ta betalt för elförbrukningen genom laster som lampor, fläktar, kylskåp och andra hushållsapparater .

Watt-timmar mätare

Den grundläggande kraftenheten är watt och den mäts med en wattmätare. Ett tusen watt gör ett kilowatt. Om man använder ett kilowatt under en timmes tid förbrukas en enhet energi. Så energi meter mäta snabbspänning och ström, beräkna deras produkt och ge omedelbar effekt. Denna effekt integreras över ett tidsintervall, vilket ger den energi som används under den tidsperioden.

Typer av energimätare

Energimätarna klassificeras i två grundläggande kategorier, såsom:

Elektromekanisk induktionsmätare
Elektronisk energimätare

Energimätare klassificeras i två typer genom att ta hänsyn till följande faktorer:

Typer av skärmar analog eller digital elmätare.
Typer av mätpunkter: sekundär överföring, nät, lokal och primär distribution.
Avsluta applikationer som kommersiella, industriella och inhemska ändamål
Tekniska aspekter som enfaser, tre faser, högspänning (HT), lågspänning (LT) och noggrannhetsklassmaterial.

Elanslutningen kan vara antingen en fas eller tre fas beroende på utbudet som används av de inhemska eller kommersiella installationerna. Särskilt i den här artikeln ska vi studera om arbetsprinciperna för enfas elektromekanisk induktionstyp energimätare och även om trefas elektronisk energimätare från förklaringen till två grundläggande energimätare som beskrivet nedan.

“negativ jongenerator för bil ”

Enfas elektromekanisk induktionsenergimätare

Det är en välkänd och vanligaste typ av gammal energimätare. Den består av en roterande aluminiumskiva placerad på en spindel mellan två elektromagneter. Skivans rotationshastighet är proportionell mot effekten, och denna effekt integreras med hjälp av växeltåg och motmekanism. Den är tillverkad av två laminerade kiselstålelektromagneter: shunt- och seriemagneter.

Seriemagnet bär en spole som är av några varv av tjocklekstråd ansluten i serie med linjen medan shuntmagneten bär en spole med flera varv av tunn tråd ansluten över matningen.

Bromsmagnet är en typ av permanentmagnet som tillämpar den kraft som är motsatt den normala skivrotationen för att flytta skivan i balanserad position och för att stoppa skivan medan strömmen går av.

Enfas elektromekanisk induktionsenergimätare

“olika typer av effektbrytare ”

Seriemagnet producerar ett flöde som är proportionellt mot strömmen och shuntmagneten ger ett flöde som är proportionellt mot spänningen. Dessa två flöden släpar 90 grader på grund av induktiv natur. Gränssnittet mellan dessa två fält producerar virvelström i skivan med en kraft som är proportionell mot produkten av momentan spänning, ström och fasvinkeln mellan dem. En bromsmagnet är placerad över ena sidan av skivan, vilket ger ett bromsmoment på skivan med ett konstant fält som tillhandahålls med hjälp av en permanentmagnet. Närhelst broms- och körmomentet blir lika, blir skivans hastighet stabil.

En axel eller vertikal spindel på aluminiumskivan är associerad med kugghjulsarrangemanget som registrerar ett antal som är proportionellt mot skivans varv. Detta växelarrangemang ställer in numret i en serie rattar och indikerar energi som förbrukas över tiden.

Denna typ av energimätare är enkel att konstruera och noggrannheten är något mindre på grund av krypning och andra yttre fält. Ett främsta problem med dessa typer av energimätare är deras benägenhet att manipulera, vilket kräver ett övervakningssystem för elektrisk energi. Dessa serier och shuntmätare används i stor utsträckning i hushålls- och industriapplikationer.

Elektroniska energimätare är exakta, exakta och tillförlitliga mätinstrument jämfört med elektromekaniska induktionsmätare. När de är anslutna till belastningar förbrukar de mindre ström och börjar mätas omedelbart. Så den elektroniska typen av trefas energimätare förklaras nedan med dess arbetsprincip.

3-fas elektronisk energimätare

Denna mätare kan utföra ström-, spännings- och effektmätningar i trefasförsörjningssystem. Genom att använda dessa trefasmätare är det också möjligt att mäta höga spänningar och strömmar med lämpliga givare. En av typerna av trefas energimätare visas nedan (ges som ett exempel) som säkerställer tillförlitlig och exakt energimätning jämfört med de elektromekaniska mätarna.

3-fas elektronisk energimätare

Den använder AD7755, en enfas energimätning IC för att skaffa och bearbeta ingångsspänning och strömparametrar. Kraftledningens spänning och strömmar klassas ner till signalnivå med hjälp av givare som spänning och strömtransformatorer och ges till den IC som visas i figuren. Dessa signaler samplas och omvandlas till digitala, multipliceras med varandra för att få den omedelbara kraften. Senare omvandlas dessa digitala utgångar till frekvensen för att driva en elektromekanisk räknare. Frekvenshastigheten för utgångspulsen är proportionell mot den momentana effekten, och (i ett givet intervall) ger den energiöverföringar till belastningen för ett visst antal pulser.

Mikrokontrollern accepterar ingångarna från alla de tre energimätnings-IC: erna för trefas energimätning och fungerar som hjärnan i systemet genom att utföra alla nödvändiga operationer som att lagra och hämta data från EEPROM , manövrerar mätaren med knappar för att visa energiförbrukning, kalibrera faser och rensa avläsningar, och den driver också skärmen med avkodare IC .

Hittills har vi läst om energimätarna och deras arbetsprinciper. För en djupare förståelse av detta koncept ger följande beskrivning om energimätaren fullständiga kretsuppgifter och dess anslutningar med hjälp av en mikrokontroller.

Energimätarkrets med mikrokontroller:

Nedanstående figur visar wattimmets mätarkrets implementerad med hjälp av Atmel AVR-mikrokontroller . Denna krets övervakar och förvärvar kontinuerligt spännings- och strömparametrar för elnätets enfasmatning. Microcontroller hämtar dessa parametervärden från en signalkonditioneringskrets, som drivs av OP-AMP IC: er .

Watt Hour Meter Circuit med hjälp av mikrokontroller

Energimätarkrets med hjälp av mikrokontroller

“en fördel med ett bussnät är: ”

Denna krets har två strömtransformatorer kopplas i serie med varje matningsledning: fas och neutral. De aktuella värdena från dessa transformatorer skickas till respektive ADC för mikrokontrollern , och sedan konverterar ADC dessa värden till digitala värden, och därmed gör mikrokontrollen nödvändigtvis beräkningar för att hitta energiförbrukningen. De Microcontroller är programmerad på ett sådant sätt att spännings- och strömvärdena från ADC multipliceras och integreras under en specificerad tidsperiod och sedan på motsvarande sätt driver räknarmekanismen som visar antalet förbrukade enheter (KW) under en tidsperiod.

Förutom energimätningen tillhandahåller detta system också jordfelsindikering i händelse av fel eller överström som kan uppstå i neutralledning eller jordledning och vänder på lämpligt sätt Ljusdioder indikation för detektering av jordfel såväl som för varje enhetsförbrukning.

Den här artikeln handlar om wattimmetermätarkrets och dess arbetsprinciper. Detta kallas också energimätare - som används vid utveckling elektriska och elektroniska projektsatser genom olika tekniker. För all hjälp angående begreppen som manipulering av energimätare och energimätare fakturering med trådlös teknik , eller kommentera i avsnittet nedan.

Fotokrediter: