Счетчики электроэнергии, широко известные как электрические счетчики, представляют собой устройства учета, используемые электросетевыми компаниями для измерения электроэнергии, и являются шлюзом для энергетических компаний для расчета счетов за электроэнергию с пользователями.
Потребление электроэнергии также называют электрической энергией и электрической энергией, что также соответствует физической формуле: W=P·t=U·I·tW=электрическая энергия (единица измерения – Джоуль Дж ); P=электрическая мощность (единица измерения – Ватт); U=значение напряжения (Единица измерения — вольт В); I=текущее значение (единица измерения – ампер-А); t=время (единица измерения – секунда t); принцип измерения счетчика электроэнергии - произведение значения напряжения, значения тока и времени.
Поскольку 1 киловатт-час (3600 ВАт) электроэнергии определяется как один киловатт-час, счетчик электроэнергии также называют счетчиком ватт-часов или счетчиком киловатт-часов. С наступлением второй технологической революции человечество вступило в век электричества. Электрическая энергия является новым видом энергии, а также появился ее прибор учета - счетчик электроэнергии.
Развитие счетчиков электроэнергии прошло следующие этапы:
1. Счетчик электроэнергии индукционного типа
В 1880 году американский изобретатель король Эдисон изготовил первый в мире счетчик электроэнергии постоянного тока, используя принцип электролиза в лаборатории.
В 1889 году немецкий физик Бутель разработал индукционный счетчик электроэнергии без отдельного токового сердечника.
В 1890 году появился индукционный ваттметр с токовым железным сердечником, но тормозным элементом было медное кольцо, а крутящий момент создавался электромагнитом переменного тока.
В конце 19-го и начале 20-го века постоянные магниты заменили электромагниты, алюминиевые диски заменили медные диски, формально начали производить индукционные ваттметры.
Счетчик электроэнергии индукционного типа широко известен как механический счетчик, который измеряет электроэнергию, заставляя алюминиевую пластину вращаться под действием электромагнитного момента. Принцип работы индукционного ваттметра заключается в том, что при прохождении переменного тока через составляющие тока и напряжения ваттметра на алюминиевой пластине индуцируются вихревые токи. Эти вихревые токи взаимодействуют с переменным магнитным потоком, создавая электромагнитную силу, которая заставляет алюминиевую пластину вращаться. В то же время тормозной электромагнит также взаимодействует с вращающимся алюминиевым диском, создавая тормозной момент. Когда вращающий момент уравновешивается тормозным моментом, алюминиевый диск вращается со стабильной скоростью. Количество оборотов алюминиевой пластины пропорционально величине измеренной электрической энергии, так что можно измерить потребляемую электрическую энергию.
2. Индукционный импульсный счетчик электроэнергии
Индукционный импульсный счетчик электроэнергии по-прежнему использует измерительный механизм индукционного счетчика электроэнергии в качестве компонента и преобразует электрическую энергию в импульсный сигнал через фотоэлектрический датчик, а затем использует электронную схему для обработки импульсного сигнала, тем самым реализуя измерение электрической энергии. Поскольку этот тип счетчика электроэнергии использует измерительный элемент индуктивной системы с устройством генерации импульсов, он также называется электромеханическим счетчиком электроэнергии импульсного типа.
В 1970-х годах в некоторых промышленно развитых странах широкое распространение получили индукционные импульсные счетчики электроэнергии.
3. Полностью электронный ваттметр
С развитием технологий силовой электроники и новых компонентов появились электронные счетчики электроэнергии.
С развитием науки и техники и развитием технологий появились электронные счетчики электроэнергии с длительным сроком службы, высокой надежностью и сильной защитой от помех. Его функции начинают расширяться, и он может измерять такие параметры, как активная электрическая энергия, реактивная электрическая энергия, напряжение, ток, полная мощность, коэффициент мощности и время потери напряжения.
Принцип электронных счетчиков электроэнергии: используйте резисторы делителя напряжения или трансформаторы напряжения для преобразования сигналов напряжения в слабые сигналы, которые можно использовать для электронных измерений, и используйте шунты или трансформаторы тока для преобразования сигналов тока в слабые сигналы, которые можно использовать для электронных измерений. измерение. Микросхема измерения электроэнергии компании выполняет аналоговое или цифровое умножение преобразованных сигналов напряжения и тока, накапливает электрическую энергию, а затем выдает импульсный сигнал, частота которого пропорциональна электрической энергии; импульсный сигнал приводит в действие шаговый двигатель, приводящий в действие механический счетчик для отображения или отправки. Цифровой дисплей выполняется после обработки микрокомпьютера.
По структуре измерения электронные счетчики электроэнергии делятся на однофазные счетчики электроэнергии, трехфазные четырехпроводные счетчики электроэнергии и трехфазные трехпроводные счетчики энергии. В зависимости от их использования они делятся на активные, реактивные и стандартные счетчики энергии, многофункциональные счетчики энергии, счетчики максимального потребления, многотарифные счетчики, счетчики электроэнергии с предоплатой. В последнее время счетчик электроэнергии подключается к мобильным телефонам и другим устройствам, что называется счетчиком электроэнергии Интернета вещей.