Trīs fāžu Electric - tiek patērēts enerģijas mērīšanas ierīci. Atšķirībā no parastās dažādu veidu un funkcijas. Tas ir saistīts ar īpatnībām lādēšanas ražošanas vajadzībām.
No vēstures jautājuma
Pamatojoties uz trīsfāzu Divfāžu sistēma noteikts Nikola Tesla. Skaitītāji ir paredzēti līdzībā, kas reģistrē regulāru maiņstrāva. Shēma ir atkarīga no elektriskās interfeisu. Piemēram, Tesla izmanto pārslēgšanās fāzes tādus, kas piemēroti ligzdā pirmskara Vācija (30) gadus. Sakarā ar šo skaitītāju tika ievietoti atšķirības katra posma, vai izmantot dubultā. Tāpat izvietotas trīs fāzu skaitītāji.
Atšķirība no iecirkņa 220 ir tas, ka pašreizējais spēj plūst atpakaļ caur vadu blakus esošās fāzi. Bet iet vietējā neitrāls pēc ieiešanas ēkā nav iespējams. Patiesībā, tas, pamatojoties uz šo principu mūsdienu dzīvojamo metriem. Pie ieejas ēkā ir vērts trīs fāzes. Vienīgais augs dzīvoklī, jo tas aizņem otru likt atsevišķu vienību. Tāpēc, homeowners, kas ir šajā teritorijā trīsfāzu, trīsfāzu metru nepieciešams piegādāt.
Pirmie trīsfāzu skaitītāji tika izstrādātas rūpniecības motoriem, un parādījās 90. gadu sākumā XIX gs. Šie produkti ir aplūkoti turpmāk, pēc apraksta celtniecību vienfāzes skaitītājiem, līdzīgi principi tiek izmantoti.
Vienfāzes skaitītāji
Nepieciešamība izmērīt enerģijas pavadīts radās ar parādīšanos pieprasījuma 70-to gadu XIX gs. Kopš tā laika ir Electric princips ir nedaudz mainījusies. Tika patērēto enerģijas integrācija funkcija strādā spriegums pie pašreizējā pie iepriekš laika intervālā, līdz iekļauti ierīcēm. Vārds izpilda nekavējoties. Skaitītāji sauca:
- Ergometrs.
- Dzhoulmetr.
- Energometr.
- Jaudas mērītājs.
Pēdējais nosaukums nav pilnībā saskan ar mērķi, tad skaitītājs mēra enerģiju, nevis jauda. Ja spriegums ir konstants, integrācija balstās tikai strāvas patēriņu. Šāda vienkāršota veida skaitītāju sauca kulonometru vai līmeņa mērītājs.
Ja pašreizējo mainīgo, jūs nevarat izmantot parasto voltmetri, ampērmetrus, lai redzētu vērtību. Arrow galvanometra nepārtraukti tiek tossed malās skalas. Tomēr cilvēki ir atraduši veidus, kā novērtēt vēlamo parametru. Sākumā XX gs izmantota trīs veidu ierīces:
- Elektrolīze skaitītāji.
- Motorizēts skaitītājs.
- Laika skaitītāji.
Elektrolīze skaitītājs Edison
Vēsturiski šis ir pirmais, lai izmantotu skaitītāji, informāciju par ierīci kļuva zināms sabiedrībai 1881 Parīzes izstādē. Tolaik visi izmantotie elektroierīces darbina ar līdzstrāvas spriegumu. Neticami daudz gatavās produkcijas pārdoto darbību. Ar sākumā XX gadsimtā, kad maiņstrāva sāka aizņemt atsevišķas kopijas palika apgrozībā. Galvenās priekšrocības tērauda vienkāršību un uzticamību.
Redzamais attēlā dizains, sastāv no divām tvertnēm ar vara sulfīds, kur nosūtītie vara diski pastiprināta uz abu pleciem koromyselnogo mehānismu. Darbības princips ir aprakstīts ar elektrolīzi. Kad strāva plūsmu starp plāksnēm, pirmais daļēji izšķīdināta pie otrās nogulsnes, kas veidojas no vara. Kad plecu sāk atsver mehānisms padara nākamo robu par patērēto enerģijas vienību, un mainīt caur releju (atgādina koromyselny dzinēja Džozefs Henrijs, sk. Elektromagnētiskie releji), virzienā strāvas plūsma.
Tādējādi, šūpoles izdarīt lēnas svārstības pa labi un pa kreisi, līdz skaitītāja rādījumiem raksta. Maiņstrāvas līdzīgu ierīci nevar reģistrēt. Drīz tika identificēti trūkumi līdzīgu dizainu:
- Ar pieaugošo temperatūru, instruments precizitāte peldējās, viņš par zemu liecību.
- Otrs trūkums tērauda pārpilnība kustīgu detaļu un releja kontaktiem.
Uzlabots modelis (sk. foto) neatšķīrās elegance: nepieciešams izņemt no šķīduma izmanto riteņiem, pēc svara, lai noteiktu patērēto enerģiju un svaigu ielīmēt. Bet likvidēja kustīgās daļas, un pašreizējos plūsmu vienā virzienā. Termiskā svārstības tiek novērstas, pielāgojot risinājumu, kas maina pretestību apgriezti ar varu. Tā rezultātā, efekts no divām vielām savstarpēji kompensējas.
AC lieto kopš 1887 Elektrolīzes counter Lowry zālē. Mērījumu tika veikts, lai mainītu akumulatora plates, kas iekļauti apgaismojuma ķēdē. Metāla pieļaujama kādā konkrētā virzienā, pēc svara precīzi noteikt daudzumu patērētās enerģijas. Metode nav izplatījies, un ir divas atšķirīgas trūkumi:
- Pēc tam, kad gaismas pie akumulatoru lēnām izlādējas pa spirālveida sīpolu un mainīja nodoto metāla svaru.
- Tika konstatēts, ka plate izaugsmes apstākļi liecina, izteikta frekvenču atkarību, un citus faktorus. Tā konstatē, ka ir grūti sasniegt pieņemamu precizitāti.
motorizēts skaitītājs
Pirmais motorizēts skaitītājs patentēta 1882. profesoru Ayrton un Perry, bet cieta no mehāniskas berzes. Šis ierobežojums ir pārvarēta Cīņā pret vatstundās Elihu Thomson. Darbības princips ir balstīts uz indukcijas strāvas (Arago Fuko). vārpstas ātrums maza servo proporcionāla strāvas patēriņu. Sakarā ar indukcijas kura tiek darbināta rotācijas vara diska, kas saistīts ar skaitāmu mehānismu. Jāatzīmē, ka sakarā ar apzinātu dizains kustības virzienā vārpstas nav atkarīga polaritāti sprieguma, taču ierīce ir zemāks slieksnis augstākais reģistrēto strāva, acīmredzamu iemeslu dēļ.
Counter (patents US388003 A) Shollenbergera (1888 14. augusts), atšķiras no vienfāzes indukcijas motors tvaika nosūcēja. Īpaši izstrādāts uzņēmumam Westinghouse, kas strādāja Nikola Tesla. Papildu spole (nav redzami vispārīgi izteiksmē) no statora sakārtotas leņķī, lai izvairītos no karājas struktūru un unikāli norādīt virzienu vārpstas rotācijas. Abi ir savienoti sērijas vadībā. Kā Thomson dizains, skaitītājs ir paredzēts tikai AC. Par rotācijas ātruma ierobežojumu uz ass galā asmens 4 ir nostiprināti, mijiedarbojas ar atmosfēras gaisu.
Slavens Wikipedia skaitītājs Ferranti izgudroja 1884. gadā un izmanto pārvietojamu kontaktu metāliskā dzīvsudraba, dizaina līdzinās Faradejs pirmo pusi XIX gs. Tas nav pārāk droša no ierīcēm. Pašreizējā ieeja centrā bļodā, novieto horizontāli starp poliem pastāvīgu magnētu un plūda uz sāniem pa ceļam uz patērētāju. Sakarā ar mijiedarbības jomās diskveida dzīvsudraba un magnēts struktūra rotācijas vārpstas skaitāmu lāpstiņu mehānismu. Dzīvsudrabs nepārtraukts kontakts uzturēta pienācīga noņemamu metāla gredzenu. Ar katru rotācijas patērētāju apkrāptu kilovatstundās. Aculiecinieki apgalvo, ka ierīce tika izmantota AC, ja nepieciešams. Lai gan mēs uzskatām, ka cietā veidā.
Counter Perry atšķiras no iepriekšējās viens - dzīvsudrabs aizstāj vara cilindrā. Pašreizējais savācējs formā gredzenu. Bet dzīvsudrabs klāt instrumentā, tikai mazākā mērā, veidojot šķidru kontaktu.
Visas skaitītājs
Izgudrojums attiecas uz konta Aron, patiesībā tas vācu patents noraidīts - līdzīgu ierīci, saturēja Lielbritānijas Patentu Senna un Perry. Ideja nebija praktiski noderīgs, tāpēc uzskatu, ka pirmais modelis paraugu 1883.gada februārī autorību kungam. Shulberga.
Visi skaitītājs nav ļoti atšķiras no pulksteņiem dzeguzes. Svārsta top atrodas starp diviem elektromagnētu, pašreizējie mainot virzienu cēloņi "pulksteņi" iet. Rezonanses sistēma ir noregulēta pareizi skaitīt "laiks" - enerģiju. Struktūra pielāgota AC un DC. Acīmredzot, norādot nosaukumu Pašreizējais pasākums kilovatstundās.
Dizains vēlu XIX gadsimtā,
Sagatavojis autoru meklēt liecina, ka dizains trīsfāzu skaitītājiem parādījās pāris gados pēc neveiksmīga mēģinājuma Dolivo-Dobrovolsky izņemt patentu izmantošanas trīs posmos. Kā minēts vērtējumus, inženieris pierādīts, ka trīsfāzu maiņstrāvas efektivitātes diviem. Bet Nikola Tesla jau iepriekš pierādījuši, ka tas trīsfāzu strāvu izgudrojumu un patentu netiek dota.
Pirmais trīsfāžu skaitītājs
Patent US500868, kas pieņemts par daudzfāzu skaitītāju. Šī ir pirmā norāde par trīsfāžu ierīču skaita atrast internetā. Pamatojoties uz iepriekš minēto, nav iespējams norādīt ar varbūtību 100%, kas ir pirmā trīsfāzu skaitītājs, bet ir agrīns piemērs ierīces šajā kontekstā.
Termins daudzfāzu piemēro nevis nejauši, iepriekš bija jau gaitā divu fāžu skaitītāji. Zinātniskajā izmantošanu, daudzi konsole - attiecas uz skaitu trīs vai vairāk. Termins upotreblon pilnīgā saskaņā ar vispārpieņemtiem standartiem.
Thomas Duncan ieguva tiesības uz izgudrojumu jūlijā 4, 1893 (Neatkarības diena).
Ierīce ir trīs fāžu skaitītājs, pamatojoties uz principu, kas ir izmantots vienfāzes modeli, patentētu autors mazliet agrāk (ASV 415 825, 21 1891 decembrī). Faktiski tas ir indukcijas motors, izgudroja Tesla. Stators ir trīs vienādā attālumā viens no otra par fāzu skaitu spoles (A, B, C), rotors ir izgatavoti no metāla balonam. Autors raksta, kas nāk no vara, sudraba, dzelzs - jebkurš metāla sakausējums ar augstu elektrovadītspēju. Prasība diktē ziņā rašanos virpuļstrāvas.
Cilindrs rotē elektromagnēts jomā trīs fāzēs, kas savienota ar asi ar Skaitāmo mehānismu nav parādīts attēlā. No statora tinumu asis nobīdītas no normāla līdz pieskari no apļa, kas ir garantēta, lai iepriekš noteiktu rotācijas virzienu rotora (lauka virzīta gar asi, aiz tinumu gludu loka). No ierīces darbības princips ir atšķirīgs no indukcijas motoru, izgudroja Nikola Tesla balstīta Arago teorija (Fuko eksperimentiem):
- Spoles efektīvs spriegums fāzes nobīdi off vienmērīgi 120 grādiem.
- Topošais lauks ap spoli inducē virpuļstrāvas metāla cilindru (Arago) virzienā, kas ir tāda struktūras atvairīt viens otru.
- Stators ir fiksēts un pastiprināta ar grūts, bet rotora griešanos sākas.
- Katrs revolūcija atbilst autori konkrēta daudzuma enerģijas iztērēti.
Komunikācija starp vērtībām ir acīmredzama. Šodien, lai mainītu asinhronā dzinēja rotācijas ātrums var atšķirties spriegumu. Tas samazina vai palielina strāvu un spriegumu kļūst sekundārs faktors. Tādā gadījumā spriegums ir konstants un to, ko enerģijas piegādātāja. A patērētāji iekļauti virknē ar trīs spoles, kas pašreizējo un līdz ar to jaudu. No iepriekš minētā lūdz secināt, ka pirmais trīsfāzu skaitītājs piemīt trūkumi:
- Pirmkārt, protams, ierīce padara reaktīvas induktīvs reaktīvas šajā ķēdē. Tas ir slikti, motora tinumu akts tāpat savstarpēji pastiprinot efektu. Papildinot viens otru, spoles rada lielu fāzes leņķa, palielinot reaktīvo jaudu. Pie noteiktu vērtību dzinēja jaudas kļūst neefektīva.
- Otrs trūkums kļūst fakts, ka autors ir pieņemts, ka vienota elektroenerģijas patēriņu visos posmos. Tas ir skaidrs, citādi impulsu apstāsies. Nestabila darbība mehāniskās daļas, protams, neveicināja pareizu kontā.
- Trešais trūkums izriet no apsvērumiem asinhrono motoru. Lai darbotos ar indukcijas strāvu nepieciešams rodas tikai tad, ja atšķirība rotācijas ātrumu lauka (ASV - 60 Hz) un statoru. Autore būtu cilindru formā trīs polu magnēts no dzelzs rūdas. Ierīce tiks pagriezt neatkarīgi no virpuļstrāvas. Sarežģītība paliek: lauks būtu mēdz mainīt to magnetizācijas rotoru.
Thomas Duncan, acīmredzot apzinās šos trūkumus. Raksta tekstā, kas norādīts uz būvniecības rasējumos netiek uzskatīts par veiksmīgu īstenošanu no tās idejas paliek, kas nav norādītas skices - lai novērstu plaģiātu un zādzību ideju. Tajā pašā laikā Duncan teica par iespēju aprēķinot likmi četriem vai vairāk posmos. Atrašanās vietas nosaukums cēlies tieši patentu.
dizains Shollenbergera
Vienfāzes skaitītāji Shollenbergera apzināti atdevis tik lielu uzmanību. Darbs uzņēmuma Westinghouse, izgudrotājs neizbēgami pārcēlās uz dizainu rūpnieciskai lietošanai: divos posmos Nikola Tesla un trīs - Dolivo-Dobrovolsky. Jo US531866A patentu skaidri noteikts, ka procedūra ir vērsta uz nozari. Bet tajā pašā laikā, gudri izgudrotājs ir noteikts, ka neizmanto, ir aizliegts mājās.
Teksts patenta publicēto 1 janvāris 1895. Autore apgalvoja, ka ir atklājuši modelis: ja jūs likts spole baro ar maiņstrāvu pārējās divās, barošanas spriegums pati frekvence, griezes moments ir atkarīgs no vairākiem mainīgajiem. Tas nosaka ātrumu vai leņķi izlieces sistēmas kā funkciju parametriem:
- Magnētiskā lauka intensitāte no spoles.
- Sinuss no leņķa starpība starp padeves sprieguma posmos.
Pamatojoties uz šo faktu, un būvēts Shollenberger skaitītājs. Izstrādāts, lai strādātu kopā ar ac motora Nikola Tesla, bet autors ātri atrada veidus, kā paplašināt darbības jomu izgudrojumu.
Uz ekrāna pusē attēlots divfāziskai skaitītājs, autors parāda, ka statora spole var griezties lodziņā un deformē par noteiktu leņķi. Pirmajā gadījumā tas ir ērti izmantot savienots counter mehānismu otrajā - izmantot roku un seju. Tas ļauj vienlaicīgi ierakstīt procesu vizuāli un novērtēt iztērējuši kilovatstundās.
Jāatzīmē, ka tas nav nepieciešams, lai izmantotu rotāciju struktūru. Daži darbi pārklāšanās (vektors pievienošanas stiprās) jomās principu. Attēlā redzams visvairāk iespējas. Lauki mainās sinhroni laikā, rādītāju nervozēt ievērojami, un efektivitāte ierīces lielā mērā ir atkarīga pareizuma dizaina mehāniskās daļas (inerces kustamās rāmja). Tomēr, līdzīgi kā teikt par pārmiju spiediena sensoriem jebkuras katla.
Charles Terry un Veslijs Carr liecināja fakts, iesniedzot patentu 15 Sep 1894, bet būvniecību Tas atklāja nopietns trūkums: autors atsakās pieņemt faktu, ka fāzes patēriņš nevienmērīga. Tomēr tā ņēma vērā Shollenberger gadījumā rotācijas dizainu, kas dod nākotnes inženieri mājienu par izmaiņām dizainā.
pseudophases
Patents 796 368 tika uzskatīts par gandrīz 9 gadus, tiek pasludināts 21. novembris 1896. Darbs kompānijā Edison un Thomson, autors bija ieinteresēts, kas piešķirtas DC. Patents ir AC, kas ir pretrunā ar īpašnieku interesēs no General Electric. Tāpēc, autortiesību īpašnieki var sazināties ar biroju un lūgt turēt publikāciju. Kad Tesla paņēma un sāka būvēt torni Vordenklif, DC kļuva pārdzīvot pati. Ar 1905. gada kļuva skaidrs, ka pasaule vairs nav tāda kā agrāk. Tad, patenti un publicēti.
Charles Steinmetz dizains ir ievērojams, šeit pirmo reizi ievieš jēdzienu sākuma tinumu. Pārmaiņus skaitītājs sniegta skaitļiem, ir indukcijas motors ar pole reproducēšanas dēļ pakāpeniski pāreju. Reaktīvā elements nesākās kondensators, kā mūsdienu versijas, un aizrīties. Un pozitīvā un negatīvā sprieguma maiņa posma tiek izmantota, lai radītu rotējošu magnētisko lauku.
Vienkārši: kondensatora spriegums lags pašreizējo un induktivitāti pie - uz priekšu. Gan fāzes nobīdes var izmantot. Izrādās, ka ieejas vērtības ir vienādas, bet mākslīgi sadalīta par mērījumu iespējām, kā mūsdienu vienfāzes kompresora ledusskapī. Tātad, pirmā posma, papildināt mākslīgi izveidots pseudophase.
Trūkumi šķietamais: asociētais līdzīgu konstrukciju, pašreizējā atšķiras ar spriegumu pie pienācīgas leņķī. Jaudas koeficients ir tālu no ideāla. Modernā versija kondensators ir daudz labāk, bet riska domāt, ka objekts paliek neizpētīts brīdī patenta. 1896. nebija citas kondensatori, izņemot Leidenas burkās. Citas dizaina nebija pieejami izgudrotājiem masas. Tesla Coil, ar izteiktu kapacitatīvo īpašībām kalpo tikai, lai kompensētu sevis induktivitāti īpašībām, kas nav piemēroti vajadzībām šīs klases ierīcēm.
Aprakstiet darbības principu, nav nepieciešams, tas ir kopīgs shēma. Tā vietā, kondensatora, lai sāktu asinhronā dzinēja izmanto induktivitāte (izveidot fāzes nobīdes). Ļaujiet mums piebilst, ka pēc tam, kad vārpsta paātrinājums parasti sākas tinums izslēgts tā, lai reaktīvo komponentu patēriņa. 1896. šķita neiespējami acīmredzamu iemeslu dēļ: puskozaschitnoy relejs netiek izmantots lielos daudzumos, šķiet, ir grūti noteikt tos tāpēc mazjaudas dizaina konkrētam mērķim.
strāvas transformatori
George Hummel būvniecība divas ūdens pilienu līdzinās mūsdienu metru pieturvietas idejas. ASV Patentu No. 633 695 ir parādītas, ka pat beigās, 1897. veidotājs zināja nevienmērīgo patēriņu trijos posmos. No pirmās būvniecības izmantot asimetrisku komutācijas ķēde: strāvmaiĦi ņemt starpfāzi novērtēšanai.
Šī shēma izolēta neitrāla, tad skaitītājs darbojas labi. Uzmanība tiek vērsta uz izpildvaras daļu mehānismu. Šis dzinējs ar netiešo stabi ar lamināta kodolu magnētiskās ķēdes veido. Par rotējošajām posmos (!), Izmantojot vienu no diviem tinumiem (sk. iepriekšējā apakšvirsraksts). Tā rezultātā, viena fāze rada rotējošu magnētisko lauku, un ļauj skaitītāju vēja kilovatstundās.
Iecirkņa materiāla noņemšana signāls tiek dots skaitlim, kas rāda identitāti ideju par mūsdienu versijas. Un trīsfāzu prekursors tiek uzskatīts vatmetrs kur sprieguma spole perpendikulāra spoles strāvu, un vērtības tiek noņemtas ar transformatoru. Būtiska atšķirība starp - Hummel darbojas lineāros vērtības un mūsdienu metrus - fāzes (neitrāls).
Mazie nianses ir norādīti tekstā pievienotajā patentu. Piemēram, tas ir rakstīts, ka fāzes nobīdes no tinumu nav 90, bet tikai 30 grādi. Tādēļ stabi atrodas, attiecīgi. Mazs fāzes nobīdes dēļ klātbūtni samērā lielu aktīvās tinumu pretestību un grūtībām iegūt augstu induktivitāte.
Nav vairs jēgas pieskarties patenti, enerģijas patēriņa mērīšanas pamati ir izklāstīti. Tā joprojām ir tikai, lai redzētu, cik trīsfāžu Electric mūsdienīgu veidu.
Elektroniskās trīsfāzu skaitītāji
Šodien, elektronisko skaitītāju kontrolē mikrokontrolleru. Internetā izplatīts pārejot Circuit MSP430F449 mikroshēmu. To ir viegli pamanīt - tas ir pretēji pulksteņrādītāja kustības virzienam ar kristāla par 32.768 kHz. Kaut Ērces "mehānismu", analog-ciparu pārveidotājs ņem rādījumus trīs pašreizējo transformatoru un nosaka spriegumu katra posma. Lai atbalstītu secinājumu ir neitrāla, nav parādīts attēlā.
Binary informācija tiek sniegta mikrokontrolleru, kas ražo vairošanos mainīgo un to laiku integrāciju, izmantojot frekvenci kvarca rezonatoru. Jo mazāks ņemšanas intervāls elektroniskās ķēdes, tad precīzākus rādījumus. Šajā gadījumā kļūda ir daudz mazāk nekā vienu simto daļu no procentiem, kas ir pietiekami, lai tipiskiem lietojumiem. Iesniegta skaitītājs viegli aprēķina aktīvo un reaktīvo jaudu, kas ražo Furjē pārveidošanu, vai izmantojot citus algoritmus.
Otrs faktors, kas ietekmē precizitāti ir mazliet analogciparu pārveidotājs. Jo augstāks tas ir, jo mazāk kļūdas un vairāk ātrgaitas iekārtas sagaidāmie. Sakarā ar digitalizēšanas parasti liktas pakāpeniski paaugstinot sprieguma salīdzinājuma un salīdzinot to ar ieejas vērtību principu. Vilnim līdzinās kāpnes izbeidz darbību, ja salīdzinājuma nolemj, ka ir sasniedzis nepieciešamo līmeni.
elektronikas priekšrocība iespēju digitālo apstrādi, kas ir atkarīgs tikai un vienīgi uz ātrumu takts frekvenci un izpildes mikrokontrolleru. Šī pirmā bitu kodols, kas tagad cīnās par operētājsistēmām pasaulē, otrais - ķēdes diagramma procesora arhitektūru.
No tā jāsecina, ka jaudas aprēķina princips nav pārāk daudz nav mainījies pēdējo 150 gadu laikā no brīža, kad problēmas inženieriem (galvenokārt Edison) vairāk. Modernās sistēmas ir precīzāki, tad pats pirmais modelis ņem vērā pašreizējās tikai mums nav iesaistīties vairošanos. Un, ja jūs iekasēt 12 voltu akumulatoru caur pirmo elektroenerģijas skaitītājiem var iegūt fantastisku skaitlis.
Tas attiecas uz ierīču veidiem iepriekš apspriestajiem. Viņi izmanto magnētisko plūsmu vai ātrumu elektrolīzes, atkarībā tikai no pašreizējo vērtību. Advanced ADC ir vieglāk izmērīt spriegumu. Jo īpaši, strāvas ievadi ir augsta izturība pret sprieguma dalītāju. Tas nav alternatīva, jutīgiem Holla devēji šajā attīstības stadijā tehnoloģiju izmantošana nav izdevīgi.