Les premiers compteurs d'électricité sont apparus au 19ème siècle. Cela peut s'expliquer par des études de masse de l'électromagnétisme, qui ont été menées par des scientifiques. Aujourd'hui, les compteurs d'électricité sont divisés en plusieurs types et sont installés dans toutes les pièces où les gens consomment de l'électricité. Sa tâche principale est de stabiliser et, s'il est utilisé correctement, de minimiser les factures de services publics.
Classification des compteurs d'électricité
Tous les compteurs d'électricité sont classés par type en fonction du type de connexion, des caractéristiques de conception et des valeurs mesurées. Les appareils sont divisés en connectés directement à la ligne électrique et les appareils qui sont connectés au circuit électrique à l'aide de transformateurs de mesure.
Selon les caractéristiques de conception, les compteurs électriques sont divisés selon les types suivants:
- Électromécanique ou induction. Le principe de fonctionnement du compteur électrique est le suivant: la partie mobile en matériau conducteur est directement affectée par le champ magnétique, qui est formé par des bobines conductrices fixes. La partie mobile est le disque, et les bobines produisent des courants, entraînant ce disque. La quantité de ressource consommée est directement proportionnelle au nombre de tours de ce disque.
Compteur d'induction à tarif unique - Dispositif de mesure statique ou électronique. Le principe de fonctionnement d'un compteur d'énergie électronique est le suivant: électroniques, ils sont à semi-conducteurs, les pièces sont sensibles à la tension et au courant alternatif, ce qui crée en sortie des impulsions dont le nombre est égal au volume de la ressource énergétique mesurée. Un tel appareil de mesure électrique vous permet de mesurer l'énergie active en convertissant les signaux de tension et de courant analogiques en impulsions de comptage.
- Les types hybrides d'appareils de mesure sont assez rares. Une caractéristique du dispositif du compteur électrique est la similitude de la conception des dispositifs mécaniques et électroniques.
Les compteurs électriques sont classés en plusieurs types en fonction des valeurs mesurées et du nombre de tarifs. Dans le premier cas, les appareils de mesure sont monophasés et triphasés, dans le second - monophasés et à deux tarifs.
Le dispositif et le principe de fonctionnement du compteur électrique
Afin d'enregistrer en temps réel et en continu la consommation d'énergie active du courant alternatif, il est nécessaire d'installer des compteurs à induction monophasés ou triphasés. S'il est important de prendre en compte le courant continu, très répandu sur le chemin de fer et tous les types de véhicules électriques, des compteurs électrodynamiques sont montés.
Les compteurs électriques à induction sont équipés d'un disque en aluminium; lorsque la ressource est consommée, cet élément mobile tourne en raison des flux de vortex créés par les bobines d'induction. Dans ce cas, il existe deux forces différentes - le champ magnétique des bobines d'induction et le champ magnétique des courants de Foucault. Les courants résultants circulent dans un circuit de charge parallèle. Chaque bobine est équipée d'un noyau magnétisé par courant alternatif. L'effet du courant alternatif continu conduit au fait que les pôles des électro-aimants changent constamment. Cela conduit au passage entre eux d'un champ magnétique. C'est lui qui tire le disque d'aluminium derrière lui, formant une rotation.
La vitesse de rotation du disque est directement proportionnelle à l'amplitude des courants dans les deux bobines.Dans la production de compteurs électriques, des techniques de connexion simples de la mécanique sont utilisées, grâce auxquelles le disque rotatif est connecté aux lectures numériques sur le panneau.
La comptabilité de la ressource consommée est basée sur la tension directe et la tension actuelle. Toutes les données sont transmises à l'indicateur; dans les modèles avancés, les données sont stockées dans la mémoire de l'appareil.
Ces dernières années, les gens ont de plus en plus préféré des structures électroniques à deux tarifs. La demande sans cesse croissante s'explique par la liste des avantages suivants:
- Les appareils lisent plus précisément les informations, ce qui réduit le coût des factures de services publics.
- Comparés aux compteurs électriques mécaniques, ils ont une taille compacte et un aspect plus attrayant.
- Passer automatiquement aux tarifs jour et nuit, la participation humaine n'est pas requise. Même au stade de la production, l'appareil est programmé pour deux intervalles de temps - de 07h00 à 23h00 et de 23h00 à 07h00.
- Les modèles avancés doivent être vérifiés une fois pendant 5 à 16 ans. Une telle vérification est requise pour la comptabilité et l'accumulation correctes des fonds. La vérification doit être effectuée par l'entreprise de fourniture d'énergie.
Le premier contrôle des performances de l'appareil est effectué en usine, la date doit être indiquée dans la documentation d'accompagnement.
Parmi les inconvénients des appareils de mesure à deux tarifs, le coût élevé et leur manque de fiabilité se distinguent par rapport à leurs homologues mécaniques. Comme le montre la pratique, les modèles électroniques échouent souvent.
Schéma de principe du compteur électrique
Le schéma de fonctionnement de tous les types d'appareils électriques n'a pas de différences fondamentales, ils sont tous similaires.
Pour mesurer la puissance, plusieurs capteurs simples sont impliqués:
- Capteurs de tension, dont le fonctionnement est basé sur un circuit diviseur connu.
- Capteurs de courant basés sur un shunt ordinaire à travers lequel passe la phase du réseau électrique.
Le signal détecté par ces capteurs est faible, il doit donc être amplifié à l'aide d'amplificateurs électroniques. Ensuite, un traitement analogique-numérique est effectué pour transformer les signaux et les multiplier.
Les étapes suivantes filtrent le signal numérisé et affichent les données à l'écran:
- l'intégration;
- indication;
- calculs de transfert;
- conversion.
Dans ce schéma, les capteurs d'entrée utilisés ne sont pas en mesure de fournir des mesures d'une classe de vecteurs de haute précision, et donc le calcul de la puissance.
Si une précision de mesure élevée est requise, le circuit est en outre équipé de transformateurs de mesure spéciaux.
Si, en comparaison, nous considérons le schéma de fonctionnement de base d'un compteur électronique monophasé, le VT y est en outre connecté à zéro et à la phase, et le TC fait partie intégrante de la rupture du fil de phase. Comme les signaux proviennent de deux transformateurs, une amplification de signal supplémentaire n'est pas nécessaire. Toutes les autres transformations sont effectuées par le microcontrôleur, il contrôle l'affichage, la mémoire à accès aléatoire et le relais électronique. Le signal de sortie via la RAM peut en outre être transmis au canal d'information.
