Wattmeters - typer och applikation, anslutningsdiagram, funktioner

Varje konsument, som drivs av ett elektriskt nät, förbrukar lite ström. Kraft kännetecknar i detta fall hastigheten hos det elektriska nätverket som utför det arbete som krävs för driften av en viss enhet eller krets, som drivs från detta nätverk. Naturligtvis måste nätverket kunna tillhandahålla denna kraft och inte överbelastas samtidigt, annars kan en olycka inträffa.

För att mäta strömförbrukning i växelströmskretsar används specialenheter - wattmätare. Wattmeters visar den nuvarande energiförbrukningen, och vissa av dem kan till och med beräkna mängden energi i kilowattimmar som konsumeras under en viss tid medan konsumenten arbetade. I den här artikeln kommer vi att ta hänsyn till flera huvudtyper av strömmätare.

Wattmeters används i en mängd olika industrier och hushåll, särskilt inom elkraftsindustrin och inom maskinteknik. Dessutom är kraftmätare ofta användbara i vardagen.

De används för att bestämma kraften hos olika hushållsapparater, för att beräkna den ungefärliga kostnaden för el per månad, för att diagnostisera enheter, testa nätverk och helt enkelt som visuella indikatorer. Det finns panel wattmetrar, wattmeters i form av nätverkskort, digitala och analoga wattmetrar.

Funktionsprincipen för dessa enheter i allmänhet är enkel: matningsspänningen och strömförbrukningen mäts, och effekten definieras som produkten av dessa värden, med beaktande av effektfaktorn för den undersökta kretsen. Effektfaktorn bestäms av fasskillnaden mellan ström och spänning. Digitala wattmetrar visar avläsningar på skärmen eller spelar in dem i digital form, och analoga är indikerade med en pil på skalan.

Analoga wattmetrar

Analoga enheter inkluderar wattmätare i ett elektrodynamiskt system. Deras arbete är baserat på samspelet mellan ett par spolar, varav den första är stillastående, och den andra är mobil, det vill säga att den kan avvika åt sidan. En fast spole är ansluten till en ström, och en rörlig spole är ansluten till en spänning.

En fast spole har ett litet antal varv och är i serie ansluten till effektmätningskretsen, medan en rörlig spole har ett mycket större antal varv och är anslutet genom ett motstånd parallellt med instrumentet som studeras.

Ju större ström som flyter genom den fasta spolen, desto starkare avviker dess magnetfält den rörliga spolen som är associerad med pilen. Skalan är kalibrerad i watt. Som ni redan har förstått beaktas här kretsens ström, spänning och effektfaktor automatiskt.

Strömmätare:

Wattmeter anslutningsdiagram:

Wattmeter-anslutningsdiagram från locket till D5065-enheten:

Digitala wattmetrar

En digital strömmätare fungerar helt annorlunda. Strömmen mäts indirekt enligt Ohms lag genom att uppskatta spänningsfallet över en kalibrerad shunt, och spänningen mäts med en digital voltmeter. Strömgivare kanske inte nödvändigtvis en shunt, utan också en aktuell transformator.

De momentana ström- och spänningsparametrarna som mäts av kretsen behandlas av en mikroprocessor, som beräknar den förbrukade effekten på basis av dessa data, liksom den totala mängden el som konsumeras av konsumenten under mätningarna. Resultatet visas på enhetens digitala display.

Analoga enheter kan ofta hittas i form av panel, modulprodukter och digitala - i form av professionell utrustning och bärbara enheter.

Hushållens strömmätare

Ett mycket vanligt exempel på en enkel digital wattmeter är hushållsvattmätare i form av en nätverksadapter - en adapter.Den är utformad för att övervaka strömförbrukningen, samt för att snabbt utvärdera elkostnaderna hemma. Strömmätaren sätts in i uttaget från vilket enheten vanligtvis drivs, vars förbrukning måste upptäckas. Sedan sätts kontakten på själva enheten in i uttaget på wattmätaren.

Genom att trycka på lämplig knapp börjar wattmätaren räkna tiden och registrerar mängden el som konsumeras från det ögonblicket, det vill säga energin som gavs genom dess uttag. Kostnaden för el beaktas omedelbart om priset på kilowattimmar är förinställt. Medan enheten fungerar och strömmätaren mäter ström, uppdateras kostnaden på skärmen periodvis. Denna typ av strömmätare kan mäta effekt upp till 3600 watt.

Det är nödvändigt att sätta in enheten i ett eluttag och sätta in en kontakt i den - skärmen startar omedelbart nedräkningen och i realtid visas strömförbrukningen. Med knapparna kan du växla den visade parametern från effekt - till ström, spänning, se toppeffekt, minsta effekt etc.

Dessutom visar displayen frekvensen för växelströmmen i uttaget. Genom att ställa in kostnaden för en kilowattimmes el, använda en hushållsvattmätare, kan du uppskatta kostnaden för el som förbrukas av kylskåp, dator, fläkt, luftkonditionering, värmare, vattenvärmare etc.

Professionella strömmätare

Professionella strömmätare har avancerad funktionalitet och ökad noggrannhetsklass. Dessa enheter tillåter testning av enklare mätanordningar, och de kan själva mäta effekt i ett mycket större utbud av strömmar, spänningar och frekvenser än hushållens.

En professionell wattmätare kostar mer än någon stationär enhet i denna klass, helt enkelt på grund av de ökade kraven på noggrannhet och kvalitet på mätningarna. Ofta är professionella kraftmätare inte kritiska för strömmen, de kan mäta växelvisa och konstanta, sinusformade, rektangulära, pulserande och sågtandströmmar, medan de beräknar strömförbrukningen med en indikation på lastens effektfaktor och karaktär (aktiv, induktiv, kapacitiv, blandad). Finns för både enfas- och trefaskretsar.

Analog wattmeter som en del av ett professionellt laboratoriemätningssats K540:

Paneldattmätare

För att göra mätningar och indikera aktiv och reaktiv effekt i nätverk med trefas eller enfas växelström, är inbyggda wattmätare centrala. Indikatorn visar det aktuella effektvärdet i form av siffror på displayen, som vanligtvis kan ha upp till fyra siffror för att säkerställa tillräckligt hög noggrannhet. Enheten har formen av ett slags mäthuvud monterat i ett hölje.

Den vanliga användningen av wattmetrar av denna typ är indikatorpanelerna för olika elektriska apparater som arbetar i nätverk med en frekvens av 50 Hz, det vill säga de där wattmätaren installeras permanent och inte längre kan tas bort. Det är möjligt att para in wattmetern med elektroniska kretsar som justerar driften av den krets där den är installerad beroende på dynamiken i den aktiva eller reaktiva effektförbrukningen.