Vatmetri - veidi un pielietojums, savienojuma shēma, lietošanas pazīmes

Katrs patērētājs, kuru darbina elektriskais tīkls, patērē nedaudz enerģijas. Jauda šajā gadījumā raksturo elektriskā tīkla ātrumu, kas veic darbu, kas nepieciešams noteiktas ierīces vai ķēdes darbībai, kuru darbina no šī tīkla. Protams, tīklam jāspēj nodrošināt šo jaudu un vienlaikus to nedrīkst pārslogot, pretējā gadījumā var notikt avārija.

Lai izmērītu enerģijas patēriņu maiņstrāvas ķēdēs, tiek izmantotas īpašas ierīces - vatmetri. Vatmetri rāda pašreizējo enerģijas patēriņu, un daži no tiem pat spēj aprēķināt enerģijas daudzumu kilovatstundās, kas patērēts noteiktā laikā, kamēr patērētājs strādāja. Šajā rakstā mēs apsvērsim vairākus galvenos enerģijas skaitītāju veidus.

Vatmetrus izmanto dažādās nozarēs un mājsaimniecībās, īpaši elektroenerģijas nozarē un mašīnbūvē. Turklāt enerģijas skaitītāji bieži ir noderīgi ikdienas dzīvē.

Tos izmanto, lai noteiktu dažādu sadzīves tehnikas jaudu, aprēķinātu aptuvenās elektrības izmaksas mēnesī, diagnosticētu ierīces, pārbaudītu tīklus un vienkārši kā vizuālus indikatorus. Ir paneļu vatmetri, vatmetri tīkla adapteru formā, digitālie un analogie vatmetri.

Šo ierīču darbības princips kopumā ir vienkāršs: tiek izmērīts barošanas spriegums un strāvas patēriņš, un jauda tiek definēta kā šo vērtību reizinājums, ņemot vērā pētāmās ķēdes jaudas koeficientu. Jaudas koeficientu nosaka ar fāzes starpību starp strāvu un spriegumu. Digitālie vatmetri parāda rādījumus displejā vai reģistrē tos digitālā formā, un analogie tiek norādīti ar skalas bultiņu.

Analogie vatmetri

Analogās ierīcēs ietilpst elektrodinamiskās sistēmas vatmetri. Viņu darbs ir balstīts uz spoļu pāra mijiedarbību, no kuriem pirmais ir nekustīgs, bet otrais ir mobilais, tas ir, tas var novirzīties uz sāniem. Fiksēta spole ir savienota ar strāvu, un kustīga spole ir savienota ar spriegumu.

Fiksētajam spolei ir mazs pagriezienu skaits, un tā ir virknē savienota ar jaudas mērīšanas ķēdi, savukārt kustīgajai spolei ir daudz lielāks pagriezienu skaits un tā ir savienota caur rezistoru, kas ir paralēla pētāmajam instrumentam.

Jo lielāka ir strāva, kas plūst caur fiksēto spoli, jo spēcīgāks tās magnētiskais lauks novirza kustīgo spoli, kas saistīta ar bultiņu. Mērogs tiek kalibrēts vatos. Kā jūs jau sapratāt, šeit automātiski tiek ņemta vērā ķēdes strāva, spriegums un jaudas koeficients.

Strāvas mērītāja ierīce:

Vatmetra savienojuma shēma:

Vatmetra savienojuma shēma no instrumenta pārsega D5065:

Digitālie vatmetri

Digitālais enerģijas skaitītājs darbojas pilnīgi savādāk. Strāvu mēra netieši saskaņā ar Ohmas likumu, aprēķinot sprieguma kritumu visā kalibrētā šuntā, un spriegumu mēra, izmantojot digitālo voltmetru. Strāvas sensors var nebūt obligāti šunta, bet arī strāvas transformators.

Ķēdes izmērītos momentānās strāvas un sprieguma parametrus apstrādā mikroprocesors, kurš, pamatojoties uz šiem datiem, aprēķina patērēto jaudu, kā arī kopējo elektroenerģijas daudzumu, ko patērējis patērētājs mērījuma laikā. Rezultāts tiek parādīts ierīces digitālajā displejā.

Analogās ierīces bieži var atrast paneļu, modulāru produktu veidā, bet digitālās - profesionāla aprīkojuma un pārnēsājamu ierīču veidā.

Sadzīves enerģijas skaitītājs

Ļoti izplatīts vienkārša digitālā vatmetra piemērs sadzīves vatmetrs tīkla adaptera formā - adapteris.Tas ir paredzēts, lai uzraudzītu enerģijas patēriņu, kā arī ātri novērtētu elektrības izmaksas mājās. Strāvas mērītājs tiek ievietots kontaktligzdā, no kuras parasti tiek piegādāta ierīce, kuras patēriņš ir jānoskaidro. Pēc tam pašas ierīces spraudnis tiek ievietots vatmetra kontaktligzdā.

Nospiežot atbilstošo pogu, vatmetrs sāk skaitīt laiku un reģistrē no šī brīža patērētās elektroenerģijas daudzumu, tas ir, enerģiju, kas tika piegādāta caur tā izvadu. Ja kilovatstundu cena ir iepriekš noteikta, nekavējoties tiek ņemtas vērā elektrības izmaksas. Kamēr ierīce darbojas un enerģijas skaitītājs mēra jaudu, displejā redzamās izmaksas tiek periodiski atjauninātas. Šāda veida enerģijas skaitītājs spēj izmērīt jaudu līdz 3600 vatiem.

Ierīci nepieciešams ievietot strāvas kontaktligzdā un ievietot tajā spraudni - displejā nekavējoties sākas atpakaļskaitīšana, un reālajā laikā tiek parādīts enerģijas patēriņš. Izmantojot pogas, jūs varat pārslēgt parādīto parametru no jaudas uz strāvu, spriegumu, redzēt maksimālo jaudu, minimālo jaudu utt.

Turklāt displejā maiņstrāvas frekvence tiek parādīta kontaktligzdā. Nosakot elektrības kilovatstundas izmaksas, izmantojot sadzīves vatmetru, jūs varat aprēķināt ledusskapja, datora, ventilatora, gaisa kondicioniera, sildītāja, ūdens sildītāja patērētās elektrības izmaksas.

Profesionāli jaudas mērītāji

Profesionāliem enerģijas skaitītājiem ir uzlabota funkcionalitāte un paaugstināta precizitātes klase. Šīs ierīces ļauj pārbaudīt vienkāršākus mērinstrumentus, un viņi paši spēj izmērīt jaudu daudz plašākā strāvu, spriegumu un frekvenču diapazonā nekā mājsaimniecībā.

Profesionāls vatmetrs maksā vairāk nekā jebkura šīs klases stacionārā ierīce, vienkārši tāpēc, ka paaugstinās mērījumu precizitātes un kvalitātes prasības. Bieži vien profesionāliem enerģijas skaitītājiem nav kritiskas ietekmes uz strāvas formu, tie var izmērīt mainīgas un nemainīgas, sinusoidālas, taisnstūrveida, pulsējošas un zāģa zobratu strāvas, vienlaikus aprēķinot enerģijas patēriņu ar norādi par jaudas koeficientu un slodzes raksturu (aktīva, induktīva, kapacitīva, jaukta). Pieejams gan vienfāzes, gan trīsfāžu ķēdēm.

Analogs vatmetrs kā daļa no profesionāla laboratorijas mērījumu komplekta K540:

Paneļu vatmetri

Mērījumu veikšanai un aktīvās un reaktīvās jaudas norādīšanai trīsfāzu vai vienfāzes maiņstrāvas tīklos ir noderīgi iebūvētie paneļu vatmetri. Indikators displejā parāda pašreizējo jaudas vērtību ciparu veidā, kam parasti var būt līdz četriem cipariem, lai nodrošinātu pietiekami augstu precizitāti. Ierīcei ir sava veida mērīšanas galva, kas uzstādīta korpusā.

Parasti šāda veida enerģijas skaitītājus izmanto dažādu elektrisko ierīču, kas darbojas tīklos ar frekvenci 50 Hz, indikatora paneļiem, tas ir, tiem, kur enerģijas skaitītājs ir uzstādīts stacionārā stāvoklī un vairs netiek noņemts. Vatmetru ir iespējams savienot pārī ar elektroniskām shēmām, kas atkarībā no aktīvās vai reaktīvās enerģijas patēriņa dinamikas pielāgo tās ķēdes darbību, kurā tas ir uzstādīts.