Energie meter of Watt-urenteller is een elektrisch instrument dat de hoeveelheid elektrische energie meet die door de consumenten wordt gebruikt. Hulpprogramma's zijn een van de elektrische afdelingen, die deze instrumenten op elke plaats installeren, zoals huizen, industrieën, organisaties, commerciële gebouwen om het elektriciteitsverbruik door belastingen zoals lampen, ventilatoren, koelkasten en andere huishoudelijke apparaten

Watt-urenteller

De basiseenheid van vermogen is watt en wordt gemeten met een wattmeter. Duizend watt maakt één kilowatt. Als men een kilowatt verbruikt in een uur durende duur, wordt er een eenheid energie verbruikt. Dus energie meter meet de snelle spanning en stromen, bereken hun product en geef onmiddellijk vermogen. Dit vermogen is geïntegreerd over een tijdsinterval, wat de energie geeft die gedurende die tijdsperiode wordt gebruikt.

Soorten energiemeters

De energiemeters zijn ingedeeld in twee basiscategorieën, zoals:

Elektromechanische inductiemeter
Elektronische energiemeter

Energiemeters worden ingedeeld in twee typen door rekening te houden met de volgende factoren:

Soorten displays analoge of digitale elektrische meter.
Soorten meetpunten: secundaire transmissie, net, lokale en primaire distributie.
Eindtoepassingen zoals commerciële, industriële en huishoudelijke doeleinden
Technische aspecten zoals enkele fasen, drie fasen, hoge spanning (HT), lage spanning (LT) en nauwkeurigheidsklasse materialen.

De elektriciteitsaansluiting kan een van beide zijn eenfase of drie fase afhankelijk van het aanbod dat wordt gebruikt door de huishoudelijke of commerciële installaties. Met name in dit artikel gaan we de werkingsprincipes van enkelfasige elektromechanische inductietype energiemeter bestuderen en ook over driefasige elektronische energiemeter uit de uitleg van twee basis energiemeters zoals hieronder beschreven.

Eenfase elektromechanische inductie-energiemeter

Het is een bekende en meest voorkomende type eeuwenoude energiemeter. Het bestaat uit een roterende aluminium schijf die op een as tussen twee elektromagneten is geplaatst. De rotatiesnelheid van de schijf is evenredig met het vermogen, en dit vermogen wordt geïntegreerd door het gebruik van tandwieloverbrengingen en tellermechanisme. Het is gemaakt van twee gelamineerde elektromagneten van siliciumstaal: shunt- en seriemagneten.

De seriemagneet draagt een spoel met een draad van enkele windingen dikte die in serie is verbonden met de lijn, terwijl de shuntmagneet een spoel draagt met talloze windingen van dunne draad die over de voeding zijn aangesloten.

Remmagneet is een soort permanente magneet die de kracht uitoefent die tegengesteld is aan de normale schijfrotatie om die schijf in een evenwichtige positie te brengen en de schijf te stoppen terwijl de stroom uitvalt.

Eenfase elektromechanische inductie-energiemeter

De seriemagneet produceert een flux die evenredig is met de stromende stroom, en de shuntmagneet produceert een flux die evenredig is met de spanning. Deze twee fluxen blijven bij 90 graden achter vanwege de inductieve aard. Het grensvlak van deze twee velden produceert wervelstroom in de schijf, waarbij een kracht wordt gebruikt die evenredig is met het product van de momentane spanning, stroom en de fasehoek daartussen. Een remmagneet is over één zijde van de schijf geplaatst, die een remkoppel op de schijf produceert door een constant veld dat wordt geleverd door een permanente magneet. Telkens wanneer het rem- en aandrijfkoppel gelijk worden, wordt de snelheid van de schijf constant.

Een as of verticale spil van de aluminium schijf is gekoppeld aan de tandwielopstelling die een getal registreert dat evenredig is met het aantal omwentelingen van de schijf. Deze versnellingsopstelling stelt het nummer in in een reeks wijzerplaten en geeft het energieverbruik in de loop van de tijd aan.

Dit type energiemeter is eenvoudig van constructie en de nauwkeurigheid is iets minder door kruipende en andere externe velden. Een van de belangrijkste problemen met dit soort energiemeters is de gevoeligheid voor knoeien, waardoor een bewakingssysteem voor elektrische energie nodig is. Deze serie- en shuntmeters worden veel gebruikt in huishoudelijke en industriële toepassingen.

Elektronische energiemeters zijn nauwkeurige, nauwkeurige en betrouwbare meetinstrumenten in vergelijking met elektromechanische inductiemeters. Wanneer ze zijn aangesloten op belastingen, verbruiken ze minder stroom en beginnen ze onmiddellijk met meten. Dus het elektronische type driefasige energiemeter wordt hieronder uitgelegd met zijn werkingsprincipe.

3-fasen elektronische energiemeter

Deze meter kan stroom-, spannings- en vermogensmetingen uitvoeren in driefasige voedingssystemen. Door deze driefasige meters te gebruiken, is het ook mogelijk om hoge spanningen en stromen te meten met behulp van geschikte transducers. Een van de typen driefasige energiemeters is hieronder weergegeven (als voorbeeld gegeven) die zorgt voor een betrouwbare en nauwkeurige energiemeting in vergelijking met de elektromechanische meters.

3-fasen elektronische energiemeter

Het gebruikt AD7755, een enkelfasige energiemeting-IC om de ingangsspanning en stroomparameters te verwerven en te verwerken. De spanning en stromen van de voedingslijn worden tot op het signaalniveau beoordeeld met behulp van transducers zoals spannings- en stroomtransformatoren en gegeven aan dat IC zoals getoond in de figuur. Deze signalen worden bemonsterd en omgezet in digitale signalen, met elkaar vermenigvuldigd om het momentane vermogen te verkrijgen. Later worden deze digitale uitgangen omgezet naar de frequentie om een elektromechanische teller aan te sturen. De frequentie van de uitgangspuls is evenredig met het momentane vermogen en geeft (in een bepaald interval) energieoverdrachten aan de belasting voor een bepaald aantal pulsen.

De microcontroller accepteert de invoer van alle drie de energiemeting-IC's voor driefasige energiemeting en dient als het brein van het systeem door alle noodzakelijke bewerkingen uit te voeren, zoals het opslaan en ophalen van gegevens van EEPROM , het bedienen van de meter met behulp van knoppen om het energieverbruik te bekijken, fasen te kalibreren en metingen te wissen, en het stuurt ook het display aan met decoder IC

Tot nu toe hebben we gelezen over de energiemeters en hun werkingsprincipes. Voor een beter begrip van dit concept, geeft de volgende beschrijving van de energiemeter volledige circuitdetails en de verbindingen met behulp van een microcontroller.

Energiemetercircuit met behulp van microcontroller:

De onderstaande afbeelding toont het wattuurmetercircuit geïmplementeerd met behulp van Atmel AVR-microcontroller Dit circuit bewaakt en verkrijgt continu de spannings- en stroomparameters van de enkelfasige netvoeding. Microcontroller haalt deze parameterwaarden uit een signaalconditioneringsschakeling, die wordt aangestuurd door OP-AMP IC's

Watt-urenteller Circuit met behulp van microcontroller

Energiemetercircuit met behulp van microcontroller

Dit circuit heeft er twee huidige transformatoren in serie verbonden met elke voedingslijn: fase en nul. De huidige waarden van deze transformatoren worden naar de respectieve verzonden ADC van de microcontroller , en vervolgens converteert de ADC deze waarden naar digitale waarden, en dus doet de microcontroller noodzakelijkerwijs berekeningen om het energieverbruik te vinden. De Microcontroller is geprogrammeerd op een zodanige manier dat de spannings- en stroomwaarden van de ADC worden vermenigvuldigd en geïntegreerd over een gespecificeerde tijdsperiode, en dan dienovereenkomstig het tellermechanisme aansturen dat het aantal verbruikte eenheden (KW's) gedurende een tijdsperiode weergeeft.

Naast de energiemeting geeft dit systeem ook een aardfoutindicatie in geval van een fout of overstroom die kan optreden in de nul- of aardingslijn en schakelt het op de juiste manier Lichtgevende dioden indicatie voor aardfoutdetectie en voor elk unitverbruik.

Dit artikel gaat over wattuurmeter-schakeling en de werkingsprincipes. Dit wordt ook wel energiemeter genoemd, die wordt gebruikt bij het ontwikkelen elektrische en elektronische projectkits door verschillende technologieën. Voor hulp met betrekking tot de concepten zoals het knoeien met de energiemeter en energiemeter facturering met behulp van draadloze technologie , of commentaar in de onderstaande sectie.