Antipiretici za djecu propisuje pedijatar. Ali postoje situacije hitne nege groznice, kada dete treba odmah da lek. Zatim roditelji preuzmu odgovornost i primenjuju antipiretičke lekove. Šta je dozvoljeno dijete? Kako možete smanjiti temperaturu kod starije dece? Koji su lekovi najsigurniji?
Dragi gosti sajta "Beleške električara".
Već smo posvetili puno članaka na temu merenja električne energije, ali nije bilo dovoljno vremena da se uredi uređaj i princip rada merača električne energije.
Dakle, današnji članak posvećen je principu rada monofaznih i trofaznih brojila električna energija.
Kao što već znate, brojilo struje prema principu rada podeljeno je na dva tipa:
- indukcija
- elektronski
Da razmotrimo detaljnije princip rada svake vrste brojača.
Princip rada indukcionog električnog merača
1 - strujni ili serijski namotaj (namotaj)
2 - paralelni namotaj (navijanje) ili naponski navoj
3 - Mehanizam za brojanje u obliku pištolja
4 — trajni magnet za kreiranje kočenja i vožnju glatkoće
5 - aluminijumski točak
Fi - magnetni fluks, koji generiše struja opterećenja
Fu je magnetni fluks koji generiše struja u naponskom namotaju
Merač električne energije sastoji se od 2 namotaja (namotaja): naponski namotaj i strujni namotaj, čiji se elektromagneti nalaze u uglu od 90 ° u odnosu na druge u svemiru. U razmaku između ovih elektromagneta nalazi se aluminijumski disk koji je pričvršćen za ležajeve i potisne ležajeve sa donje i gornje strane. Crv je instaliran na osi diska, koji prenosi rotaciju kroz zupčanike do mehanizma za prebrojavanje (bubanj).
Aktuelni namotaj se serijski povezuje i sastoji se od malog broja obrtaja. Ovaj namotaj se završava sa debljom žicom, dakle, sa direktnom nominalnom strujom merača električne energije.
Naponska navojnica je paralelno povezana sa kolom i sastoji se od velikog broja obrtaja. Namotana je tankom žicom prečnika od 0.06 do 0.12 (mm).
Kada se primjenjuje naponski napon na naponski navojnik i kada struja opterećenja protiče kroz struju, izmenjeni magnetni fluksi Φi i Φu se indukuju u prazninu, što indukuje strujne struje na aluminijumskom disku. Kada ovi tokovi i strujne struje stupe u interakciju na disku, pojavi se obrtni moment - disk počinje rotirati.
Broj obrtaja aluminijumskog diska za određeno vrijeme - ovo će biti naša potrošena struja.
Ako se povećava struja opterećenja (na primjer, dodali smo dodatno opterećenje mreži), veći obrtni moment će se pojaviti u namotaju i disk će se brzo rotirati.
U elektronskom meraču snage, pretvarač pretvara ulazne analogne signale iz senzora struje i napona u digitalni pulsni kod. Ovaj kod se šalje na mikrokontroler, gde se dekodira i izračunava, a zatim daje količinu električne energije koja se troši na ekran merača.
P.S. Hvala na pažnji. Autor sajta "Beleži električara."
Električni brojač, tačnije - mjerilo potrošnje električne energije je poseban uređaj dizajniran da računa na električnu energiju koju troši teret. Prema svojoj tehničkoj ideji, to je kombinacija mjerača potrošene električne energije s brojnim mehanizmom koji prikazuje očitavanja. Postoje električni brojači za merenje energije konstante ili naizmenična struja. Merači snage AC su jednofazni i trofazni. Prema principu delovanja električni brojači mogu biti induktivni i elektronski.
Kratka istorija stvaranja električnog merača
1885. od strane talijanskog Galileo Ferraris (1847-1897) je napravila zanimljivo zapažanje kontinuiranog rotacije rotora u obliku metalnog diska ili cilindra pod uticajem dvije faze AC polja. Ovo otkriće poslužilo je kao početna ideja za stvaranje indukcionog motora i istovremeno otvorila mogućnost razvoja indukcioni brojač.
Prvi brojac ovog tipa kreirao je 1889. godine mađarski Otto Titus Blati, koji je radio u fabrici Ganz u Budimpešti, u Mađarskoj. Oni su patentirali ideju električni metar za promjenjive struje (patent izdat u Njemačkoj, broj 52.793, patent primljen u SAD, broj 423.210).
Na takvom uređaju, Blati je mogao da dobije unutrašnju izmenu faze od skoro 90 °, što je omogućilo meraču da prikaže wat watove dovoljno precizno. Brojilo za struju ovog modela se koristi stalni magnet kočnica, nudi širok spektar energije mjerenje potrošene, te je korišten tsiklometricheskogo registrujete tipa.
Dalje godina su mnoga poboljšanja, pokazala je smanjenje težine i veličine uređaja, proširenje opsega dozvoljenih opterećenja, nadoknaditi promjene u faktor opterećenja, napona i temperature. Značajno je smanjen trenja u ležajevima brojača rotirajućih rotora preko aksijalne ležajeve kugličnih ležajeva zamijeniti kasnije primijeniti dvostruko kamenje i magnetskih ležajeva. Period stabilnog rada merača značajno je porastao zbog povećanja tehničke specifikacije kočioni elektromagnetni sistem i neupotreba ulja u nosačima rotora i mehanizam za prebrojavanje. Mnogo kasnije, za industrijske potrošače je napravljen trofazni indukcioni brojač, koristeći kombinaciju dva ili tri merna sistema instalirana na jednom, dva ili čak tri odvojena diska.
Šema za povezivanje indukcionog brojača
Indukcioni tip u opštem slučaju je izuzetno jednostavan i sastoji se od dva namotaja (struje i napona) i priključnog bloka na koji su izloženi njihovi kontakti. Usaglašeni dijagram koji povezuje monofazni električni merač u standardnom električnom panelu stambenih zgrada ima sledeći oblik:
Ovde, faza "A" označava žutu liniju, faza "B" je zelena, faza "C" je crvena, neutralna žica "N" - linije plave boje, provodnik za uzemljenje "PE" - linija žuto-zelene boje. Serijski prekidač često se zamenjuje savremenijom bipolarnom automatikom sa zaštitom od preopterećenja. Treba napomenuti da ne postoji fundamentalna razlika između induktivnog kruga za povezivanje brojila i analognog elektronskog kruga za povezivanje brojila.
Shematski dijagram za povezivanje električnog merača u trofaznoj četverožičnoj mreži sa naponom od 380 volta izgleda ovako:
Ovde su oznake boja iste kao prethodna shema za povezivanje metara za jednofaznu mrežu.
Važno je posmatrati direktni poredak fazne sekvence trofazna mreža na terminalnoj ploči brojača. Može se odrediti pomoću faznog indikatora ili VAF uređaja. U izmjenični napon faza pretprodaja se kako slijedi: ABC, BCA, CAB (ako idete u smjeru kazaljke na satu). U obrnutom redosledu, izmjena faza napona se vrši na sledeći način: ASB, SVA, BAC. Istovremeno se stvara dodatna greška i pojavljuje se rotor induktivnog brojača za aktivnu energiju. U električni metar reaktivna energija, obrnuti redosled izmjene faza opterećenja i napona dovode do rotacije rotora u suprotnom pravcu.
Shema električne veze jednofazni indukcioni električni brojač
Crvena linija označava faznu žicu i trenutni namotaj, a plava boja ukazuje na nultu žicu i naponski navoj.
Šema električne veze trofazni brojač indukcioni tip sa direktno uključivanje u četverožičnoj mreži od 380 V:
Ovde: faza "A" znači žuta, faza "B" - zelena, faza "C" - crvena, nula žica "N" - plava boja; L1, L2, L3 - označavaju trenutne kalemove; L4, L5, L6 - označavaju naponski navoj; 2, 5, 8 - naponski kontakti; 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11 - kontakti za povezivanje spoljašnjeg ožičenja do trofaznog merača.
Princip rada i uređaj indukcionog električnog merača
Aktuelni namotaj, koji je serijski povezan sa potrošačem električne energije, ima mali broj okreta koji su navijeni sa debljom žicom koja odgovara nominalnoj struji ovog merača. Ovo obezbeđuje minimalni otpor i čini grešku u merenju struje.
Winding napon, opterećenje spojen paralelno, to ima veliki broj poteza (8000-12000), koji se rana sa tanka žica, čime se smanjuje potrošnja struje od moždanog udara kontra opterećenja. Kada je priključen na AC napona i struje opterećenja teče u zavojnici struje kroz aluminija disk, koji rotor zatvara elektromagnetsko polje, on traži tzv vrtložnih struja. Ove struje komuniciraju sa elektromagnetnim poljem i stvaraju obrtni moment koji pogoni pokretni aluminijumski disk.
Stalni magnet, stvarajući magnetni fluks kroz kontra disk, stvara uticaj momenta kočenja (suprotstavljanja).
Indikacija brzine rotacije diska postiže se kada je ravnoteža sile rotacije i kočenja uravnotežena.
Broj broja okretaja rotora na sat će biti proporcionalna utrošene energije koja je ekvivalentna vrijednosti brzine stabilan uniformi disk rotacije je proporcionalna potrošnja energije kada je moment djeluje na disku, adekvatna potrošač priključen na šalter.
Trenje u kinematičkim parovima induktivnog brojačkog mehanizma stvara pojavu grešaka u indikacijama merenja. Posebno značajan utjecaj trenja na male (do 5-10% od nominalne vrijednosti) brojač indukcije opterećenje kada je količina negativnih grešaka može biti 12-15%. Da bi se smanjio uticaj sila trenja u indukcionom brojaču, koristi se poseban uređaj koji se naziva kompenzator trenja.
Osnovni parametar brojač električne energije AC - prag osjetljivosti uređaja, koja pretpostavlja vrijednost minimalne snage, izraženo u procentima od nominalne vrijednosti po kojoj je brojač počinje da se okreće rotor stabilno. Drugim riječima, prag senzitivnosti je minimalna potrošnja energije, koju mjerač može popraviti.
U skladu sa GOST, prag osetljivosti za indukcione brojilo različitih klasa tačnosti ne bi trebalo da prelazi 0,5 - 1,5%. Nivo osetljivosti podešen je vrednostom kompenzacionog momenta i momenta kočenja, koji je kreiran specijalnim anti-samohodnim uređajem.
Kako funkcioniše elektronski merač
Indukcija brojila potrošnje energije, bez obzira na njihovu jednostavnost i niski troškovi imaju nekoliko nedostataka, koji se zasniva na korištenje mehaničke članova pokretu nemaju dovoljno dimenzijska stabilnost tokom dugotrajnog rada uređaja. Elektronski brojilo za električnu energiju nema ovih nedostataka, ima niski prag osetljivosti, veću tačnost merenja potrošnje energije.
Međutim, za izgradnju elektronski metar zahtijeva korištenje specijaliziranih integrirani krugovi (IC) koji može obavljati množenjem struje i napona signala, da se formira kao rezultat vrijednost u obliku koji je pogodan za obradu mikrokontroler. Na primer, čipovi koji konvertuju aktivnu snagu na brzinu ponavljanja pulsa. Ukupan broj primljenih impulsa, integrisanih od strane mikrokontrolera, direktno je proporcionalan potrošenoj struji.
Blok dijagram elektronskog brojača
Jednako važno za potpuno funkcionisanje elektronskog merača je dostupnost svih vrsta servisnih funkcija, kao što je daljinski pristup meraču za daljinsko praćenje čitanja, određivanje dnevne i noćne potrošnje energije i mnogih drugih. Upotreba digitalnog displeja omogućava korisniku da programski postavlja različite izlazne formate, na primer, prikaže informacije o količini energije koja se troši za određeni interval, postavlja različite tarife i slično.
Da biste izvršili određene nestandardne funkcije, na primer, da bi se podudarali nivoi signala, biće potreban dodatni IC. Trenutno je pokrenuta proizvodnja specijalizovanih mikročipova - pretvarača snage na proporcionalnu frekvenciju - i specijalizovanih uređaja mikrokontrolera koji imaju sličan konverter na jednom kristalu. Ali, češće nego ne, su preskupe za upotrebu u indukcionim brojilima za kućne aparate. Stoga, mnogi svetski proizvođači mikrokontrolera razvijaju specijalizovane niskobudžetne mikrovezave posebno dizajnirane za takve aplikacije.
Kakva vrsta električni šematski dijagram merača na najjednostavniju digitalnu verziju na najjeftinijem (manje dolarskom) 8-bitnom mikrokontroleru kompanije Motorola? U ovoj odluci implementiraju se sve potrebne minimalne funkcije uređaja. Zasnovan je na korištenju jeftinog IC-a koji pretvara snagu na frekvenciju impulsa tipa KR1095PP1 i 8-bitni mikrokontroler MC68HC05KJ1. Sa ovom arhitektonskom arhitekturom, mikrokontroler mora da rezimira broj primljenih impulsa, prikaže informacije na displeju i zaštiti uređaj u različitim nenormalnim režimima. Opisani brojač je zapravo digitalni funkcionalni analog dostupnih mehaničkih brojila, prilagođen za dalja poboljšanja.
Električni šematski dijagram najjednostavnijeg digitalnog merača električne energije
Signali koji su ekvivalentni naponskim i strujnim vrednostima u mreži dobijaju se od senzora i dovode se do ulaza pretvarača. Mikrocentru množi ulazne signale, formirajući trenutnu vrednost potrošnje energije. Ova vrijednost se unosi u mikrokontroler, konvertovan u vat-sat. Kako se podaci akumuliraju, očitavanje brojača na LCD-u se menja. Prisustvo čestih kvarova napona napajanja uređaja dovodi do potrebe za korišćenjem EEPROM-a kako bi se osigurala sigurnost očitavanja merača. Pošto su naponi naponskog napona najčešće abnormalne situacije, takva zaštita je potrebna u bilo kom elektronskom meraču.
Električni šematski dijagram merača (digitalni kalkulator) je prikazan u nastavku. Preko konektora X1, mrežni napon je 220 V i potrošač električne energije. Senzori napona i struje čine signale koji dolaze na čip KR1095P1 pretvarača, koji ima opto-spojnicu frekvencijskog izlaza. Jezgro brojača je mikrokontroler MC68HC05KJ1 proizvođača Motorola, proizveden u 16-pinski paket (DIP ili SOIC) i opremljen je sa 1,2 KB ROM-a i 64 bajta RAM-a. Da bi se uštedela akumulirana količina energije potrošene tokom nestanka struje, koristi se EEPROM sa malim kapacitetom memorije od 24S00 (16 bajtova) od Microchipa. Displej je 7-segmentni 8-bitni LCD, koji kontroliše bilo koji jeftin mikrokontroler koji komunicira sa centralnim mikrokontrolerom pomoću podataka preko SPI ili I2C protokola i povezuje preko konektora X2.
Uključeni algoritam rada brojača zahteva manje od 1 Kbyte memorije i manje od polovine svih I / O portova na mikrokontroleru MC68HC05KJ1. Njegove tehničke mogućnosti su dovoljne da dopunu meraču sa nekim servisnim funkcijama, na primer, mogućnošću kombinovanja brojila u lokalnu mrežu putem RS-485 interfejsa. Ova funkcija vam omogućava da dobijete podatke o potrošenoj energiji u servisnom centru i daljinski isključite struju ako korisnik nije izvršio uplatu. Mreža koja sadrži takve brojilice može biti opremljena stambenom stambenom zgradom. Čitanje svih metara preko mreže biće udaljeno isporučeno u kontrolnu sobu.
Od praktičnog interesa je korišćenje porodice 8-bitnih mikrokontrolera sa kristalom koji sadrži ugrađenu FLASH memoriju. To omogućava da se programira direktno na montiranom pločom. Ovo takođe pruža zaštitu od hakerskog koda i pogodnosti ažuriranja softvera bez obavljanja instalacionih radova.
Digitalni kalkulator za elektronski merač energije
Interesantnija je opcija elektronskog merača snage bez korišćenja eksternog EEPROM-a i skupih spoljnih RAM-ova koji nisu opterećeni. U ovom slučaju, u slučaju nužde, moguće je snimanja očitavanja i drugih servisnih informacija u unutrašnju FLASH memoriju mikrokontrolera. Ovo dodatno osigurava potrebnu povjerljivost podataka, koje se ne mogu osigurati ako se koristi spoljašnji kristal koji nije zaštićen od neovlašćenog pristupa od strane neovlašćenih osoba. Takav elektronski merač struje sa bilo kojim nivoom složenosti i funkcionalnosti može se napraviti pomoću mikrokontrolera Motorola iz familije HC08 sa FLASH memorijom ugrađenom u glavni kristal.
Realizacija prelaska na digitalne daljinske automatske načine računovodstva i kontrolu potrošnje električne energije je pitanje vremena. Tehničke i potrošačke prednosti ovakvih sistema su očigledne. Njihov trošak će se neizbežno smanjivati. Čak iu slučaju korišćenja najjednostavnijeg mikrokontrolera, takav elektronski merač energije ima očigledne prednosti: visoku pouzdanost zbog potpunog odsustva pokretnih delova; minijaturni; mogućnost izdavanja brojača u zgradi uzimajući u obzir unutrašnje karakteristike modernih stambenih zgrada; povećati interval verifikacije nekoliko puta; visoku održivost i izuzetnu lakoću održavanja i rada. Čak i male dodatne troškove hardvera i softvera na jednostavan digitalni brojač može dopuniti sa brojnim funkcijama usluga, fundamentalno nestalih u svim mehaničkih brojila električne energije, na primjer, korištenje multi-rate punjenje za potrošnju energije, mogućnost implementacije automatiziranog računovodstva i potrošnja kontrolu energije.
Pogledajte i dijagrame.
Svi znamo zašto vam je potreban merač struje - kako biste pravilno primetili potrošnju električne energije. Na osnovu očitavanja brojača, uplata se vrši "za svetlost". U ovom članku želimo reći čitaocima o uređaju i principu merača električne energije. Za vas ćemo razmotriti i elektronski model i stari model - indukciju.
Indukcija
Stari merači električne energije sastoje se od sledećih elemenata:
- Sekvencijalni namotaj, takođe nazvan trenutni namotaj. Sastoji se od nekoliko obrtaja od debele žice.
- Paralelno navijanje (naponski navoj). Napravljen je, naprotiv, iz velikog broja obrta žice male debljine.
- Mehanizmi brojanja. Montira se na osu aluminijumskog diska.
- Stalni magnet, čija funkcija je da koči i obezbedi nesmetan tok diska.
- Disk od aluminijuma. Montiraju se na ležajeve i potisne ležajeve.
Kao što se vidi na dijagramu, uređaj indukcionog merača je prilično jednostavan. Što se tiče načela rada, takođe je jednostavno. Prvo, AC napon se primjenjuje na paralelne navijanje (zavojnica napona), a zatim prelazi na drugi, struja zavojnice. Između dva elektromagneta namotaja ima magnetski vrtložne struje koje su, u stvari, doprinose rotacije diska. Što je veći amperaž, brži će se disk okrenuti. S druge strane, mehanizam brojača radi na sljedeći način: rotacije diska se prenosi na bubanj zbog zupčanik (to doprinosi montiran na osovinu crv pogon, koji prenosi rotaciju kroz opremu, što se vidi u dijagramu gore).
Da biste vidjeli kako funkcioniše merač indukcije, možete da pogledate video snimak ispod:
Šema rada elektromotora starog tipa
Skrećemo vašu pažnju na činjenicu da je princip rada monofazni brojač struja starog uzorka je slična modelu trofazne energije.
Elektronski
Na elektronskom brojaču, na primjer, nema niti disk niti pištolja. Aparat Brojači novi uzorak snage prikazane na dijagramu i fotografija ispod:
