I contatori di energia elettrica, comunemente noti come contatori elettrici, sono dispositivi di misurazione utilizzati dalle società di reti elettriche per misurare l'energia elettrica e sono il gateway per le società elettriche per saldare le bollette dell'elettricità con gli utenti.
Il consumo di elettricità è anche chiamato energia elettrica ed energia elettrica, che è anche conforme alla formula fisica: W=P·t=U·I·tW=energia elettrica (l'unità è Joule J ); P=energia elettrica (l'unità è Watt); U=valore di tensione (l'unità è volt V); I=valore corrente (l'unità è ampere A); t=tempo (l'unità è il secondo t); il principio della misurazione del contatore di energia elettrica è il prodotto del valore della tensione, del valore della corrente e del tempo.
Poiché 1 kilowattora (3600VAt) di energia elettrica è specificato come un kilowattora, il contatore di energia elettrica è anche chiamato contatore di wattora o contatore di kilowattora. Con l'avvento della seconda rivoluzione tecnologica, l'umanità è entrata nell'era elettrica. L'energia elettrica è un nuovo tipo di energia ed è emerso anche il suo dispositivo di misurazione, il contatore di energia elettrica.
Lo sviluppo dei contatori di energia elettrica ha attraversato le seguenti fasi:
1. Contatore di energia elettrica di tipo a induzione
Nel 1880, il re dell'invenzione americano Edison realizzò il primo contatore di energia elettrica CC al mondo utilizzando il principio dell'elettrolisi in laboratorio.
Nel 1889, il fisico tedesco Boutel sviluppò un misuratore di wattora a induzione senza un nucleo di corrente separato.
Nel 1890 apparve un misuratore di wattora a induzione con un nucleo di ferro di corrente, ma l'elemento frenante era un anello di rame e la coppia era generata da un elettromagnete CA.
Alla fine del XIX secolo e all'inizio del XX secolo, i magneti permanenti sostituirono gli elettromagneti, i dischi di alluminio sostituirono i dischi di rame e furono formalmente prodotti contatori di wattora a induzione.
Il misuratore di energia elettrica di tipo a induzione è comunemente noto come misuratore meccanico, che misura l'energia elettrica facendo ruotare la piastra di alluminio mediante una coppia elettromagnetica. Il principio di funzionamento del misuratore di wattora a induzione è che quando la corrente alternata passa attraverso i componenti di corrente e tensione del misuratore di wattora, sulla piastra di alluminio vengono indotte correnti parassite. Queste correnti parassite interagiscono con il flusso magnetico alternato per generare forza elettromagnetica, che fa ruotare la piastra di alluminio. Allo stesso tempo, l'elettromagnete del freno interagisce anche con il disco rotante in alluminio per generare una coppia frenante. Quando la coppia rotante è bilanciata con la coppia frenante, il disco in alluminio ruota a una velocità stabile. Il numero di giri della piastra di alluminio è proporzionale alla grandezza dell'energia elettrica misurata, in modo che l'energia elettrica consumata possa essere misurata.
2. Contatore di energia elettrica a impulsi di induzione
Il misuratore di energia elettrica a impulsi a induzione utilizza ancora il meccanismo di misurazione del misuratore di energia elettrica a induzione come componente e converte l'energia elettrica in un segnale a impulsi attraverso il sensore fotoelettrico, quindi utilizza il circuito elettronico per elaborare il segnale a impulsi, realizzando così il misurazione dell'energia elettrica. Poiché questo tipo di contatore di energia elettrica adotta un elemento di misurazione del sistema induttivo con dispositivo generatore di impulsi, viene anche chiamato contatore di energia elettrica di tipo a impulsi elettromeccanici.
Negli anni '70, i contatori di energia elettrica a impulsi a induzione sono stati ampiamente diffusi in alcuni paesi industrializzati.
3. Contatore di wattora completamente elettronico
Con lo sviluppo della tecnologia elettronica di potenza e di nuovi componenti, sono nati i contatori di wattora elettronici.
Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia e il progresso della tecnologia, sono comparsi contatori di wattora elettronici con lunga durata, alta affidabilità e forte anti-interferenza. Le sue funzioni stanno iniziando a diversificarsi e può misurare parametri come energia elettrica attiva, energia elettrica reattiva, tensione, corrente, potenza apparente, fattore di potenza e tempo di perdita di tensione.
Il principio dei contatori di wattora elettronici: utilizzare resistori divisori di tensione o trasformatori di tensione per trasformare i segnali di tensione in piccoli segnali che possono essere utilizzati per la misurazione elettronica e utilizzare shunt o trasformatori di corrente per trasformare i segnali di corrente in piccoli segnali che possono essere utilizzati per l'elettronica misurazione. Il chip di misurazione dell'energia elettrica dell'azienda esegue la moltiplicazione analogica o digitale dei segnali di tensione e corrente convertiti, accumula l'energia elettrica e quindi emette un segnale a impulsi la cui frequenza è proporzionale all'energia elettrica; il segnale a impulsi guida il motore passo-passo per azionare il contatore meccanico da visualizzare o inviare La visualizzazione digitale viene eseguita dopo l'elaborazione del microcomputer.
Secondo la struttura di misurazione, i contatori di energia elettrica elettronici sono suddivisi in contatori di energia monofase, contatori di energia trifase a quattro fili e contatori di energia trifase a tre fili. In base ai loro usi si distinguono in contatori di energia attivi, reattivi e standard, contatori di energia multifunzione, contatori di massima domanda, contatore Multitariffa, contatore di energia elettrica a tariffa prepagata. Recentemente, il contatore di energia elettrica è collegato a telefoni cellulari e altri dispositivi, chiamato contatore di energia elettrica di Internet of Things.