Электронные счетчики электроэнергии.

Электронные счетчики электроэнергии.

В. Голуб

Электронные счетчики электроэнергии

В статье описываются современные электронные (статические) сч╦тчики электроэнергии и компоненты для них. В зависимости от построения и используемых компонентов, сч╦тчики измеряют: активную, реактивную и полную мощности; энергию, соответствующую указанным мощностям; параметры напряжения сети и тока нагрузки. Электронные сч╦тчики обеспечивают высокую точность измерений в соответствии с международными (IEC) и межгосударственными (ГОСТ) стандартами и выполняют ряд дополнительных функций. В сч╦тчиках используются современные достижения микроэлектроники и цифровые методы обработки сигналов.

На смену электромеханическим сч╦тчикам индукционного типа, широко используемым в сетях переменного тока, приходят электронные (статические) сч╦тчики, которые строятся на основе достижений микроэлектроники и смежных областей [1-3]. Новые сч╦тчики компактны, над╦жны, обеспечивают более высокую точность измерений (классы точности 0,2 S и 0,5 S) и, кроме того, обладают дополнительными функциями. Сч╦тчики способны работать в широком диапазоне частот, начиная от 0 Гц, то есть не только в цепях переменного (разных частот), но и постоянного тока.

Основной составной частью сч╦тчиков являются измерительные микросхемы, производимые фирмами Analog Devices [4-8], SAMES [4,9] и другими. Analog Devices выпускает микросхемы (ИС) серии AD775x/ADE775x. Наряду с выпуском, фирма совершенствует существующие и разрабатывает новые ИС, обладающие дополнительными функциями, повышенными точностью и экономичностью. Можно считать, что происходит процесс становления современных сч╦тчиков электроэнергии. Расширенная серия фирмы Analog Devices, с уч╦том новых ИС, - это AD775x/ADE775x/ADE773x. Отметим, что серия AD77xx, в составе которой ИС AD775x, представляет собой микросхемы АЦП, то есть ИС сч╦тчиков "произошли" от используемых в них АЦП. Для отличия в обозначения ИС сч╦тчиков впоследствии была добавлена буква "E" (energy): ADE775x/ADE773x.

В статье рассмотрены вопросы измерения и вычисления мощности и энергии, особенности применения датчиков тока и напряжения, рассмотрены измерительные микросхемы и другие компоненты.

Основные соотношения

Полная (кажущаяся, apparent) мощность, развиваемая в нагрузке двухпроводной цепи переменного тока, равна

P = UI/2 = UэффIэфф(ВА), (1)

где U и I - амплитуды напряжения и тока, а и - их эффективные значения. Полная мощность является геометрической суммой двух составляющих ≈ активной и реактивной мощностей, равных соответственно

Pa = Pcos(Вт); (2)

Pr = Psin(ВАр), (3)

где - фазовый сдвиг между напряжением и током. Мощность Pa развивается на активной части нагрузки, потребляющей энергию, а Pr - на реактивной (индуктивной или емкостной). При наличии реактивной мощности угол сдвига фаз может быть в пределах -90° < < 90°, где отрицательные значения соответствуют емкостному характеру нагрузки, а положительные - индуктивному.

В некоторых случаях ток нагрузки становится отрицательным, а нагрузка, соответственно, переста╦т быть нагрузкой и становится источником. Примером может быть электродвигатель, который при определ╦нных условиях его использования работает как электрогенератор. Для "отрицательных нагрузок" угол сдвига фаз находится в пределах 90°






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2020 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.