Vatmetrai - tipai ir taikymas, prijungimo schema, naudojimo ypatybės

Kiekvienas vartotojas, maitinamas elektros tinklu, sunaudoja šiek tiek energijos. Galia šiuo atveju apibūdina elektros tinklo, atliekančio darbus, būtinus tam tikro prietaiso ar grandinės, kuri maitinama iš šio tinklo, veikimui, greitį. Žinoma, tinklas turi sugebėti tiekti šią galią ir tuo pačiu metu būti neperkrautas, kitaip gali įvykti avarija.

Matuojant energijos suvartojimą kintamos srovės grandinėse, naudojami specialūs įtaisai - vatmetrai. Vatmetrai rodo esamą energijos suvartojimą, o kai kurie iš jų netgi gali apskaičiuoti energijos kiekį kilovatvalandėmis, sunaudotą per tam tikrą laiką, kol vartotojas dirbo. Šiame straipsnyje mes apsvarstysime keletą pagrindinių galios skaitiklių tipų.

Vatmetrai naudojami įvairiose pramonės šakose ir namų ūkiuose, ypač elektros energijos pramonėje ir mechaninėje inžinerijoje. Be to, galios skaitikliai dažnai yra naudingi kasdieniame gyvenime.

Jie naudojami įvairių buitinių prietaisų galiai nustatyti, apskaičiuoti apytikslę elektros energijos kainą per mėnesį, diagnozuoti prietaisus, tikrinti tinklus ir paprasčiausiai kaip vaizdinius rodiklius. Yra skydinių vatmetrų, vatmetrų tinklo adapterių pavidalu, skaitmeninių ir analoginių vatmetrų.

Šių prietaisų veikimo principas paprastai yra paprastas: matuojama maitinimo įtampa ir srovės suvartojimas, o galia apibrėžiama kaip šių verčių sandauga, atsižvelgiant į tiriamos grandinės galios koeficientą. Galios koeficientas nustatomas pagal fazės skirtumą tarp srovės ir įtampos. Skaitmeniniai vatmetrai rodo rodmenis ekrane arba juos įrašo skaitmenine forma, o analoginiai rodomi rodykle skalėje.

Analoginiai vatmetrai

Analoginiai įtaisai apima elektrodinaminės sistemos vatmetrus. Jų darbas grindžiamas ritės poros, iš kurių pirmoji yra nejudanti, o antroji yra mobili, sąveika, ty ji gali nukrypti į šoną. Fiksuota ritė yra prijungta prie srovės, o judanti ritė yra prijungta prie įtampos.

Fiksuota ritė turi nedaug posūkių ir yra nuosekliai sujungta su galios matavimo grandine, tuo tarpu judančioji ritė turi daug didesnį apsisukimų skaičių ir yra sujungta per rezistorių, lygiagrečiai tiriamam prietaisui.

Kuo didesnė srovė teka per fiksuotą ritę, tuo stipresnis jos magnetinis laukas nukreipia judančią ritę, susijusią su rodykle. Skalė kalibruojama vatais. Kaip jūs jau supratote, čia automatiškai atsižvelgiama į grandinės srovę, įtampą ir galios koeficientą.

Elektros skaitiklio įtaisas:

Vatmetro prijungimo schema:

Vatmetro prijungimo schema iš D5065 įrenginio dangtelio:

Skaitmeniniai vatmetrai

Skaitmeninis galios matuoklis veikia visiškai kitaip. Srovė matuojama netiesiogiai pagal Ohmo įstatymus, įvertinant įtampos kritimą per kalibruotą šuntą, o įtampa matuojama naudojant skaitmeninį voltmetrą. Srovės jutiklis nebūtinai gali būti šunta, bet ir srovės transformatorius.

Momentiniai srovės ir įtampos parametrai, išmatuoti grandinės, yra apdorojami mikroprocesoriaus, kuris, remiantis šiais duomenimis, apskaičiuoja sunaudotą galią, taip pat bendrą elektros energijos kiekį, kurį vartotojas sunaudojo matuojant. Rezultatas rodomas skaitmeniniame įrenginio ekrane.

Analoginius įrenginius dažnai galima rasti kaip skydelius, modulinius gaminius, o skaitmeninius - kaip profesionalią įrangą ir nešiojamus prietaisus.

Buitinis elektros skaitiklis

Labai dažnas paprasto skaitmeninio vatmetro pavyzdys buitinis vatmetras tinklo adapterio pavidalu - adapteris.Jis skirtas stebėti energijos suvartojimą, taip pat greitai įvertinti elektros kainą namuose. Elektros skaitiklis įkišamas į lizdą, iš kurio paprastai maitinamas prietaisas, kurio sunaudojimą reikia išsiaiškinti. Tada paties vatmetro kištukas įkišamas į vatmetro lizdą.

Paspaudus atitinkamą mygtuką, vatmetras pradeda skaičiuoti laiką ir registruoja nuo to momento sunaudotos elektros energijos kiekį, tai yra energiją, kuri buvo atiduodama per jo išleidimo angą. Elektros kaina iškart atsižvelgiama, jei iš anksto nustatyta kilovatvalandžių kaina. Kol prietaisas veikia ir galios matuoklis matuoja galią, išlaidos ekrane periodiškai atnaujinamos. Šio tipo vatmetras gali išmatuoti iki 3600 vatų galią.

Būtina įtaisą įkišti į maitinimo lizdą ir įkišti į jį kištuką - ekrane iškart pradedamas atgalinis skaičiavimas ir realiu laiku rodomas sunaudotas energijos kiekis. Mygtukais galite perjungti rodomą parametrą iš galios - į srovę, į įtampą, norėdami pamatyti didžiausią galią, mažiausią galią ir kt.

Be to, ekrane rodomas kintamos srovės dažnis išleidimo angoje. Nustatydami elektros energijos kilovatvalandės kainą, naudodamiesi buitiniu vatmetru, galite įvertinti šaldytuvo, kompiuterio, ventiliatoriaus, oro kondicionieriaus, šildytuvo, vandens šildytuvo sunaudotos elektros kainą.

Profesionalūs galios matuokliai

Profesionalūs galios matuokliai pasižymi pažangiomis funkcijomis ir padidinta tikslumo klase. Šie prietaisai leidžia išbandyti paprastesnius matavimo prietaisus, o jie patys gali matuoti galią daug platesniame srovių, įtampų ir dažnių diapazone nei buitiniai.

Profesionalus vatmetras kainuoja brangiau nei bet kuris stacionarus šios klasės prietaisas vien dėl padidėjusių matavimų tikslumo ir kokybės reikalavimų. Profesionalūs vatmetrai dažnai nėra kritiški srovės formai, jie gali išmatuoti kintamąsias ir pastovias, sinusoidines, stačiakampes, pulsuojančias ir pjūklo sroves, tuo pačiu apskaičiuodami energijos sąnaudas nurodydami galios koeficientą ir apkrovos pobūdį (aktyvusis, indukcinis, talpinisis, mišrusis). Galima tiek vienfazėms, tiek trifazėms grandinėms.

Analoginis vatmetras kaip profesionalių laboratorinių matavimo rinkinių K540 dalis:

Skydiniai vatmetrai

Atliekant matavimus ir nurodant aktyviąją ir reaktyviąją galią trifaziuose ar vienfaziuose kintamos srovės tinkluose, naudingi įmontuoti skydiniai vatmetrai. Indikatorius ekrane rodo dabartinę galios vertę skaičių pavidalu. Paprastai tai gali sudaryti iki keturių skaitmenų, kad būtų užtikrintas pakankamai didelis tikslumas. Įrenginys yra tam tikros formos matavimo galvutės, sumontuotos korpuse, formos.

Įprasta naudoti tokio tipo elektros skaitiklius yra įvairių elektros prietaisų, veikiančių tinkluose, kurių dažnis yra 50 Hz, indikatorių skydai, tai yra tie, kur energijos skaitiklis yra įmontuotas nejudant ir nebeišimamas. Vatmetrą galima suporuoti su elektroninėmis grandinėmis, kurios, atsižvelgiant į aktyviosios ar reaktyviosios energijos suvartojimo dinamiką, reguliuoja grandinės, kurioje jis sumontuotas, veikimą.