Введение в устройство электросчетчиков
В этом материале мы детально разберем конструкцию и принцип действия приборов учета электроэнергии. Для наглядности и лучшего понимания информация дополнена принципиальными схемами и фотографиями основных компонентов. Вы узнаете, из каких элементов состоят современные счетчики и каким образом они фиксируют потребление электричества.
Устройство и принцип работы индукционного счетчика
Классический индукционный (механический) счетчик базируется на двух ключевых электромагнитах, расположенных под углом 90 градусов относительно друг друга. Между ними помещен алюминиевый диск, вращение которого визуально отображает расход энергии.
Для подключения прибора в цепь его токовую обмотку соединяют последовательно со всеми электроприемниками, а обмотку напряжения — параллельно. При протекании тока через обмотки в сердечниках возникают переменные магнитные потоки. Эти потоки пронизывают алюминиевый диск, наводя в нем вихревые токи (токи Фуко).
Взаимодействие вихревых токов с магнитными полями создает вращающий момент, который приводит диск в движение. Диск механически связан со счетным механизмом (цифровым барабаном). Скорость вращения диска прямо пропорциональна мощности потребления, что и позволяет вести учет израсходованной электроэнергии.
Ниже представлена принципиальная схема устройства индукционного счетчика:
Для более полного представления о внутреннем устройстве взгляните на фотографии реального счетчика в разрезе:
Для учета больших объемов электроэнергии в трехфазных сетях применяются трехфазные индукционные счетчики, принцип действия которых аналогичен однофазным моделям.
Устройство электронного (цифрового) счетчика
Современные электронные счетчики активно вытесняют индукционные благодаря ряду существенных преимуществ, таких как высокая точность, возможность многотарифного учета, дистанционного снятия показаний и интеграции в системы «умный дом».
В основе электронного счетчика лежит микроконтроллер. Входные аналоговые сигналы (напряжение и ток) с помощью датчиков преобразуются в цифровую форму, обрабатываются процессором, а результат выводится на жидкокристаллический дисплей. В память прибора могут быть заложены различные тарифные планы.
Схема типичного электронного счетчика представлена ниже:
Большинство таких моделей поддерживают однотарифный учет, но широко распространены и многотарифные устройства, позволяющие экономить за счет дифференцированной стоимости электроэнергии в разное время суток. Выбор такого счетчика требует учета региональных тарифов и особенностей потребления.
Заключение
Как видно, принцип работы электросчетчиков, будь то индукционные или электронные, основан на фундаментальных законах физики и достаточно логичен. Важно отметить, что самостоятельный ремонт или разборка современных счетчиков, особенно электронных, не рекомендуются. Эти приборы являются средствами коммерческого учета, их пломбируют, а обслуживание и поверку должны проводить аккредитованные специалисты.