واطمتر - أنواع والتطبيق ، مخطط اتصال ، وميزات الاستخدام

كل مستهلك ، مدعوم من شبكة كهربائية ، يستهلك بعض الطاقة. تميز الطاقة في هذه الحالة سرعة الشبكة الكهربائية التي تؤدي العمل اللازم لتشغيل جهاز أو دائرة معينة ، والتي يتم تشغيلها من هذه الشبكة. بالطبع ، يجب أن تكون الشبكة قادرة على توفير هذه الطاقة وعدم التحميل الزائد في نفس الوقت ، وإلا فقد يحدث حادث.

لقياس استهلاك الطاقة في دوائر التيار المتردد ، يتم استخدام أجهزة خاصة - واط. تُظهر وحدات الواط استهلاك الطاقة الحالي ، وبعضها قادر على حساب كمية الطاقة بالكيلووات في الساعات المستهلكة في وقت معين أثناء عمل المستهلك. في هذه المقالة ، سننظر في عدة أنواع رئيسية من عدادات الطاقة.

يتم استخدام الواط في مجموعة متنوعة من الصناعات والأسر ، وخاصة في صناعة الطاقة الكهربائية والهندسة الميكانيكية. بالإضافة إلى ذلك ، غالبا ما تكون عدادات الطاقة مفيدة في الحياة اليومية.

يتم استخدامها لتحديد قوة الأجهزة المنزلية المختلفة ، لحساب التكلفة التقريبية للكهرباء شهريًا ، لتشخيص الأجهزة ، واختبار الشبكات ، ومؤشرات بصرية. هناك لوحة wattmeters ، wattmeters في شكل محولات الشبكة ، wattmeters الرقمية والتناظرية.

مبدأ تشغيل هذه الأجهزة بشكل عام بسيط: يتم قياس الجهد الكهربائي والاستهلاك الحالي ، ويتم تعريف الطاقة على أنها منتج هذه القيم مع الأخذ في الاعتبار عامل القدرة للدائرة قيد الدراسة. يتحدد عامل القدرة باختلاف الطور بين التيار والجهد. تعرض الواطرات الرقمية قراءات على الشاشة أو تسجلها في شكل رقمي ، ويشار إلى التماثلية بسهم على المقياس.

التناظرية واط

وتشمل الأجهزة التناظرية واط من نظام كهربائي ديناميكي. يعتمد عملهم على تفاعل زوج من الملفات ، أولهما ثابت ، والثاني محمول ، أي يمكن أن ينحرف إلى الجانب. يتم توصيل ملف ثابت بتيار ، ويتم توصيل ملف متحرك بجهد كهربائي.

يحتوي الملف الثابت على عدد صغير من المنعطفات ويتم توصيله بشكل متتابع بدائرة قياس القدرة ، بينما يحتوي الملف المتحرك على عدد أكبر بكثير من المنعطفات ويتم توصيله من خلال المقاوم الموازي للأداة قيد الدراسة.

كلما زاد تدفق التيار عبر الملف الثابت ، كلما كان مجاله المغنطيسي أقوى يحرف الملف المتحرك المرتبط بالسهم. يتم معايرة مقياس في واط. كما فهمت بالفعل ، هنا يتم أخذ عامل التيار والجهد والطاقة في الدائرة في الاعتبار تلقائيًا.

جهاز عداد الطاقة:

مخطط اتصال Wattmeter:

مخطط اتصال Wattmeter من غلاف الجهاز D5065:

واط الرقمية

يعمل عداد الطاقة الرقمي بشكل مختلف تمامًا. يتم قياس التيار بشكل غير مباشر وفقًا لقانون أوم من خلال تقدير انخفاض الجهد عبر تحويلة معايرة ، ويتم قياس الجهد باستخدام الفولتميتر الرقمي. الاستشعار الحالي قد لا يكون بالضرورة تحويلة ، ولكن أيضا محول الحالي.

تتم معالجة معلمات التيار والجهد الآنية التي تقاسها الدائرة بواسطة معالج دقيق ، والذي يحسب الطاقة المستهلكة على أساس هذه البيانات ، وكذلك إجمالي كمية الكهرباء التي استهلكها المستهلك أثناء القياس. يتم عرض النتيجة على الشاشة الرقمية للجهاز.

غالبًا ما يمكن العثور على الأجهزة التناظرية على شكل ألواح ومنتجات معيارية ورقمية - في شكل أجهزة احترافية وأجهزة محمولة.

عداد الطاقة المنزلية

مثال شائع جدا من مقياس رقمي بسيط هو واطمتر المنزلية في شكل محول الشبكة - محول.إنه مصمم لمراقبة استهلاك الطاقة ، وكذلك لتقييم تكلفة الكهرباء في المنزل بسرعة. يتم إدخال عداد الطاقة في المخرج الذي يتم تشغيل الجهاز منه عادةً ، ويجب معرفة استهلاكه. بعد ذلك ، يتم إدخال قابس الجهاز نفسه في مقبس مقياس الواط.

بالضغط على الزر المقابل ، يبدأ مقياس الواط في حساب الوقت ويسجل كمية الكهرباء المستهلكة من تلك اللحظة ، أي الطاقة التي أعطيت من خلال مخرجه. يتم النظر في تكلفة الكهرباء على الفور إذا تم تحديد سعر كيلووات ساعة مسبقًا. أثناء عمل الجهاز وقياس عداد الطاقة ، يتم تحديث التكلفة على الشاشة بشكل دوري. هذا النوع من عداد الطاقة قادر على قياس القوى حتى 3600 واط.

من الضروري إدخال الجهاز في مقبس الطاقة وإدخال قابس فيه - تبدأ الشاشة على الفور العد التنازلي وفي الوقت الفعلي يتم عرض استهلاك الطاقة. باستخدام الأزرار ، يمكنك تبديل المعلمة المعروضة من الطاقة - إلى الحالية ، إلى الجهد ، لرؤية ذروة الطاقة ، الحد الأدنى من الطاقة ، إلخ.

بالإضافة إلى ذلك ، تعرض الشاشة تردد التيار المتردد في المخرج. من خلال تحديد تكلفة كيلو واط / ساعة من الكهرباء ، وباستخدام مقياس الواط المنزلي ، يمكنك تقدير تكلفة الكهرباء التي تستهلكها الثلاجة ، أو الكمبيوتر ، أو المروحة ، أو تكييف الهواء ، أو السخان ، أو سخان المياه ، إلخ.

عدادات الطاقة المهنية

تتميز عدادات الطاقة الاحترافية بوظيفة متقدمة ودرجة دقة أعلى. تسمح هذه الأجهزة باختبار أدوات قياس أبسط ، وهي نفسها قادرة على قياس الطاقة في نطاق أوسع بكثير من التيارات والفولتيات والترددات مقارنة بالأجهزة المنزلية.

يكلف مقياس الواط المحترف أكثر من أي جهاز ثابت من هذه الفئة ، وذلك ببساطة بسبب المتطلبات المتزايدة لدقة وجودة القياسات. في كثير من الأحيان ، لا تعد عدادات الطاقة الاحترافية ذات أهمية بالنسبة لشكل التيار ، بل يمكنها قياس التيارات المتناوبة والثابتة والجيوب الأنفية والمستطيلة والنابضة والسنوية ، مع حساب استهلاك الطاقة مع الإشارة إلى معامل القدرة وطبيعة الحمل (النشط ، الاستقرائي ، السعوي ، المختلط). متاح لكل من الدوائر أحادية الطور وثلاثية الطور.

التناظرية مقياس الواط كجزء من مجموعة أدوات القياس المختبرية الاحترافية K540:

لوحة wattmeters

لإجراء القياسات والإشارة إلى الطاقة النشطة والمتفاعلة في شبكات ذات تيار تناوب ثلاثي الطور أو أحادي الطور ، تكون الواطمات المدمجة المدمجة في لوحة التبديل مفيدة. يعرض المؤشر قيمة الطاقة الحالية في شكل أرقام على شاشته ، والتي يمكن أن تحتوي عادةً على ما يصل إلى أربعة أرقام لضمان دقة عالية بما فيه الكفاية. يحتوي الجهاز على شكل رأس قياس مثبت في صندوق.

الاستخدام المعتاد للواط من هذا النوع هو لوحات المؤشرات للأجهزة الكهربائية المختلفة التي تعمل في شبكات بتردد 50 هرتز ، أي تلك التي يتم فيها تثبيت مقياس الواط بشكل دائم ولا يمكن إزالتها. من الممكن إقران مقياس الواط مع دوائر إلكترونية تقوم بضبط تشغيل الدائرة التي يتم تثبيتها وفقًا لديناميكيات استهلاك الطاقة النشط أو التفاعلي.