Trójfazowy Electric

Trójfazowy elektryczny - zużywana jest urządzenie do pomiaru energii. Różni się od zwykłej różnych typów i funkcji. Wynika to ze specyfiki ładowania potrzeb produkcyjnych.

Z dziejów pytanie

Podstawą systemu dwufazowego trójfazowym ustanowiona Nikola Tesla. Liczniki są zaprojektowane na podobieństwo instrumentu rejestrującego regularny prąd przemienny. Schemat zależy od interfejsu elektrycznego. Na przykład, stosuje się przełączanie Tesla faz, takich jak stosowane do gniazda wstępnie wojennych Niemcy (30-) lat. Z tego powodu licznik umieszcza się w szczelinie każdego etapu lub stosowane podwójne. Podobnie umieszczone trzech liczników faz.

Różnica tutaj z układu 220 jest to, że prąd może płynąć z powrotem przez przewód sąsiedniej fazy. Ale przekazać lokalnym neutralny po wejściu do budynku nie jest możliwe. Właściwie, to na podstawie tej zasady nowoczesnych liczników mieszkaniowych. Przy wejściu do budynku jest wart trzy fazy. Jedyne roślin w mieszkaniu, ponieważ zajęłoby chwilę umieścić odrębną jednostkę. Dlatego właściciele domów, którzy mają na terytorium licznika trójfazowego, trójfazowego jest zobowiązany do dostarczenia.

Pierwsze metry trójfazowe zostały zaprojektowane dla silników przemysłowych i pojawiła się na początku lat 90-tych XIX wieku. Produkty te są opisane poniżej, po opisaniu budowę m jednofazowych podobne zasady stosowane.

metrów jednofazowe

Konieczność pomiaru energii spędzony powstała wraz z pojawieniem się popytu w latach 70-tych XIX wieku. Od tamtej pory zasada Electric trochę zmieniło. Została zużyta energia działa funkcja integracji napięcia na prąd w określonym przedziale czasu, aż włączonych urządzeń. Nazwa rozliczane natychmiast. Liczniki nazywane były:

1. Ergometr.
2. Dzhoulmetr.
3. Energometr.
4. miernik mocy.

Ta ostatnia nazwa nie jest całkowicie zgodny z celem, licznik mierzy energię, a nie energii. Jeżeli napięcie jest stałe, integracja polega tylko pobór prądu. Taki uproszczony typ liczników nazwano kulometr lub miernik poziomu.

Jeśli aktualnej zmiennej, nie można korzystać z konwencjonalnych woltomierze, amperomierze, aby zobaczyć wartość. Strzałka galwanometru stale się rzucił na krawędziach skali. Jednak ludzie odkryli sposoby mierzenia żądany parametr. Na początku XX wieku wykorzystane trzy typy urządzeń:

• Liczniki elektrolizy.
• Zmotoryzowany licznik.
• liczniki czasu.

Elektroliza licznik Edison

Historycznie rzecz biorąc, jest to pierwszy z nich korzystać liczników, informacje o urządzeniu został do publicznej wiadomości w 1881 roku wystawa w Paryżu. W tym czasie wszystkie stosowane urządzenia elektryczne sterowane napięciem DC. Ogromna liczba sprzedanych wyrobów gotowych w eksploatacji. Na początku XX wieku, kiedy prąd przemienny zaczęły trwać poszczególne kopie pozostały w obiegu. Główne zalety stali prostoty i niezawodności.

Konstrukcja przedstawiona na rysunku składa się z dwóch zbiorników z siarczku miedzi, w którym wzmocnione dostarczane płyty miedziane mechanizmu dwa pobocza koromyselnogo. Zasada działania jest opisana przez elektrolizę. Gdy prąd przepływa między płytami, pierwszą częściowo rozpuszczony w drugim osad utworzony z miedzi. Gdy ramię zaczyna przeważać mechanizm sprawia, że ​​kolejny karb na zużytą jednostkę energii i zmienić przez przekaźnik (przypomina koromyselny silnika Joseph Henry, zob. przekaźniki elektromagnetyczne), kierunek przepływu prądu.

Zatem, huśtawka popełnić powolne oscylacje na prawo i na lewo, aż do zapisów odczytów liczników. nie może być zarejestrowany prąd przemienny podobnego urządzenia. Wkrótce braki podobnej konstrukcji zostały zidentyfikowane:

1. Ze wzrostem temperatury pływaliśmy dokładność instrumentu, nie docenił świadectwo.
2. Drugą wadą obfitość stal ruchomych części i styki przekaźnika.

Ulepszony model (zob. zdjęcie) nie różniły elegancję: muszą być usuwane z roztworu stosowanego kół wagowych, w celu określenia ilości energii zużytego i świeżego pasty. Ale wyeliminowane ruchome części, a prąd płynie w jednym kierunku. Wahania termiczne wyeliminować przez doprowadzenie roztworu, która zmienia się odwrotnie proporcjonalnie rezystancję miedzi. W rezultacie, wpływ obu tych substancji są wzajemnie kompensowane.

AC jest stosowany od 1887 elektrolityczne licznika Lowry Hall. Pomiar przeprowadzono zmianę płyt akumulatorowych, wchodzące w skład obwodu oświetleniowego. Metal tolerowane w określonym kierunku w masie dokładnie określona ilość zużywanej energii. Metoda nie rozprzestrzenił i ma dwie istotne wady:

1. Po baterii światło powoli rozładowuje się cebulek i spirali zmianie ciężaru przenoszonego metalu.
2. Stwierdzono, że warunki wzrostu płyta wykazują wyraźną zależność częstotliwości i innych czynników. Okazuje się, że trudno jest osiągnąć zadowalającą dokładność.

zmotoryzowany licznik

Pierwszy licznik napędem opatentowany w 1882 roku przez prof Ayrtona i Perry, ale doznał tarcia mechanicznego. Ograniczenie to może być przezwyciężona w przeciwnych watogodzinach Elihu Thomson. Zasada działania opiera się na prądy indukcyjne (Arago Foucault). prędkość obrotowa wału z serwo małej proporcjonalny do bieżącej konsumpcji. Ze względu na indukcję napędzanym dysku obrót miedzi związanej z policzalnych mechanizmu. Warto zauważyć, że ze względu na celowe projektowanie kierunku ruchu wałka nie zależy od biegunowości napięcia, ale urządzenie ma niższy próg najwyższy prąd nagrany, z oczywistych powodów.

Licznik (patent US388003 A) Shollenbergera (14 sierpnia 1888) różni się od jednej fazy okapu silnik indukcyjny. Specjalnie zaprojektowany dla firmy Westinghouse, która pracowała Nikola Tesla. Cewka pomocniczy (nie pokazany na ogólny) korpusu usytuowane pod kątem w celu uniknięcia zawieszenia konstrukcji i jednoznacznie określić kierunek obrotów wału. Oba są połączone szeregowo ołowiu. Jak projektowanie Thomsona, miernik przeznaczony jest tylko dla AC. Na obrotowej prędkości na końcu osi łopatki 4 jest zamocowany, interakcji z powietrzem atmosferycznym.

Famed licznik Wikipedia Ferrantiego wynaleziony w 1884 roku i wykorzystuje ruchomy styk rtęci metalicznej, podobieństwo do projektowania Faraday pierwszej połowie XIX wieku. To nie jest zbyt bezpieczne urządzeń. Obecne wejście w środku miski, umieszczony poziomo pomiędzy biegunami magnesu stałego i płynęła do siebie na drodze do konsumenta. Ze względu na oddziaływanie pól rtęci discoid i struktura magnesu wał obrotowy mechanizm policzalny łopatkowe. Rtęć ciągły kontakt utrzymane ze zdejmowaną metalową pierścień. Z każdym obrotem cheat konsument kilowatogodzin. Świadkowie twierdzą, że urządzenie było wykorzystywane do AC, gdy są potrzebne. Choć wierzymy w przykry sposób.

Licznik Perry różni się od poprzedniego - rtęci otrzymuje miedzi cylindra. Prąd kolektora w postaci pierścienia. Ale rtęć występuje w instrumencie, tylko w mniejszym stopniu, tworząc płynny kontakt.

wszystko licznik

Wynalazek dotyczy rachunku Aron, w rzeczywistości niemiecki patent odrzucone - podobnego urządzenia zawierały brytyjski patent Senna i Perry. Pomysł nie zrobił praktycznie użyteczne, więc rozważyć pierwszą próbkę modelu w lutym 1883 w pana autorstwa. Shulberga.

Wszystko licznik nie różni się bardzo od kukułki zegary. W górnej części wahadła znajduje się pomiędzy dwoma elektromagnesami, obecne zmieniające kierunek przyczyny „zegarki” go. Układ rezonansowy jest dostrojony do prawidłowo policzyć „czas” - energię. Konstrukcja przystosowana dla AC i DC. Wydaje się, podając nazwę bieżącego taktu kilowatogodzin.

Konstrukcja z końca XIX wieku,

Wyprodukowany przez poszukiwaniu autorów wskazuje, że projekt liczników trójfazowych pojawiła się w ciągu kilku lat po nieudanej próbie Dolivo-Dobrowolski wykupienia patentu na wykorzystaniu trzech fazach. Jak wspomniano w opinii, inżynier udowodnił, że trójfazowego prądu przemiennego efektywności tych dwóch. Ale Nikola Tesla wcześniej udowodnił, że wielofazowy wynalazek i patent nie daje się.

Pierwszy licznik trójfazowy

US500868 Patent odebrany na metr wielofazowego. Jest to pierwsza wzmianka o liczby urządzeń trójfazowych znaleźć w Internecie. W oparciu o powyższe, nie można stwierdzić, z prawdopodobieństwem 100%, co jest pierwszym licznika trójfazowego, ale wczesny przykład urządzenia, w kontekście niniejszego wynalazku.

Termin wielofazowy nie stosowane przez przypadek, były już wcześniej w trakcie liczników dwufazowych. W wykorzystaniu naukowych, wielu konsola - odnosi się do liczby trzy lub więcej. Termin upotreblon w doskonałej zgodzie z ogólnie przyjętymi normami.

Thomas Duncan dostał prawo do wynalazku July 4, 1893 (Dzień Niepodległości).

Urządzenie jest licznik trójfazowy opiera się na zasadzie, że została wykorzystana dla modelu jednofazowego, opatentowanej przez autora trochę wcześniej (USA 415 825, 21 grudnia 1891). W rzeczywistości jest to silnik indukcyjny, wynaleziony przez Tesla. Stojan ma trzy równej odległości od siebie, na wielu etapach cewek (A, B, C), przy czym wirnik jest wykonany z metalowego cylindra. Te zapisy autorem pochodzące z miedzi, srebra, żelaza - każdy stop metal o wysokiej przewodności. Wymaganie jest podyktowane warunkami występowaniu prądów wirowych.

Cylinder obraca się w obszarze elektromagnesu trzy fazy, które połączone są z policzalnych osi mechanizmu nie pokazaną na rysunku. Osie cewek stojana są przesunięte z prostopadłą do stycznej do kręgu, jest zagwarantowane, aby w określonym kierunku obrotów wirnika (pole skierowane wzdłuż osi poza uzwojeń gładkiego łuku). Zasada działania urządzenia jest inny niż silnik indukcyjny wynalezionego Nicola Tesli na podstawie teorii Arago (doświadczenia Foucault)

1. Cewki skuteczne faza napięcia przesuniętego równomiernych 120 stopni.
2. Pojawiające się obszar wokół cewki indukuje prądy wirowe walec metalowy (Arago) w kierunku takim, że struktury odpychają.
3. Stojan jest stała i wzmocniona twarda, obracając wirnik zaczyna.
4. Każda rewolucja odpowiada autorów danej ilości energii wydatkowanej.

Komunikacja pomiędzy wartościami jest oczywista. Dziś, aby zmienić prędkość obrotową silnika indukcyjnego można zmieniać napięcie. To zmniejsza lub zwiększa prąd i napięcie staje się czynnikiem wtórnym. W tym przypadku, napięcie jest stałe i jest podane przez dostawcę energii. A konsumenci włączone szeregowo z trzech cewek ustawiony jako bieżący, a więc moc. Z powyższego zwraca się do wniosku, że pierwszy licznik trójfazowy z nieodłącznych wad:

1. Po pierwsze, oczywiście, urządzenie sprawia reaktancji indukcyjnej reaktancji w obwodzie. To jest złe, akt uzwojenie silnika podobnie wzajemnie pogłębiając efekt. Uzupełniając siebie, cewki wytworzenia dużego kąta fazowego, zwiększenie mocy biernej. Przy pewnej wartości mocy silnika staje się nieskuteczne.
2. Drugą wadą jest fakt, że staje się autor zakłada się równomierny pobór prądu we wszystkich fazach. Jest to oczywiste, inaczej pęd będzie stoisko. Niestabilne działanie części mechanicznej z pewnością nie przyczyni się do właściwego konta.
3. Trzecia wada wynika z okoliczności asynchronicznego silnika. Aby działać prądów indukcyjnych ewentualnie powstać tylko wtedy, gdy różnica prędkości obrotowych pole (US - 60 Hz) i stojan. Autor powinien zrobić cylinder w postaci trzech bieguna magnesu rudy żelaza. Urządzenie będzie obracać niezależnie od prądów wirowych. Złożoność Pozostaje pole ma tendencję do odwrócenia go magnetyzacji wirnika.

Thomas Duncan, najwyraźniej świadomi tych niedociągnięć. Pisze w tekście, że zamieszczonego na rysunkach konstrukcyjnych nie są uważane za udane realizacje swoich pomysłów pozostają, które nie są pokazane na szkicach - w celu uniknięcia plagiatu i kradzieży pomysłów. Jednocześnie Duncan możliwości obliczenia stopnia cztery albo więcej faz. Lokalizacja Nazwa wywodzi się bezpośrednio patent.

projekt Shollenbergera

metrów jednofazowe Shollenbergera świadomie zrezygnował tyle uwagi. Praca dla firmy Westinghouse, wynalazca nieuchronnie przeniesiony do wzorów do zastosowań przemysłowych: dwóch fazach Nikola Tesla i trzy - Dolivo-Dobrowolski. W US531866A patent wyraźnie stwierdza, że ​​procedura jest skierowany do branży. Ale jednocześnie mądry wynalazca stwierdza, że ​​nie stosowanie jest zakazane w domu.

Tekst patentu opublikowanym 01 stycznia 1895. Autor twierdził, że odkrył wzór: jeśli umieścić cewkę zasilany prądem przemiennym w dwóch pozostałych, napięcie zasilania samej częstotliwości, moment obrotowy jest zależny od wielu zmiennych. To określa prędkości lub kąta odchylania układu jako funkcji parametrów:

1. Natężenie pola magnetycznego cewki.
2. Sinus kąta różnicy faz pomiędzy napięciem zasilania.

Na podstawie tego faktu, a wbudowany licznik Shollenberger. Przeznaczony do pracy w tandemie z silnikiem AC Nikola Tesla, ale autor szybko znaleźć sposoby, aby rozszerzyć zakres wynalazku.

Na stronie ekranu przedstawia dwufazowe licznika, autor wskazuje, że cewki stojana jest obracany w polu i odchylany o pewien kąt. W pierwszym przypadku jest to wygodne w użyciu podłączonego mechanizmu licznika w drugim - używać rąk i twarzy. Która pozwala na jednoczesne nagrywanie procesu wizualnie i oceniać wydatkowane kilowatogodzin.

Należy zauważyć, że nie jest konieczne stosowanie rotacji w strukturach. Niektóre prace na zasadzie superpozycji (mocne dodawanie wektorów) pól. Rysunek przedstawia większość opcji. Pola zmieniać się synchronicznie w czasie, znacznie wskaźnik jitter i wydajność urządzenia w znacznym stopniu zależy od prawidłowości konstrukcji części mechaniczne (bezwładność ramy ruchomej). Jednak, podobnie jak powiedzieć o rozjazdów czujników ciśnienia dowolnego kotła.

Charles Wesley Terry Carr świadczy fakt zgłoszenia patentu 15 września 1894, ale budowa To ujawnił poważną wadę: autor nie chce pogodzić się z faktem, że fazy konsumpcja nierówna. Jednak uwzględniła Shollenberger w przypadku konstrukcji obrotowej, co daje przyszli inżynierowie podpowiedź zmiany w projekcie.

pseudophases

Patent 796 368 był uważany niemal 9 lat, zostały zgłoszone 21 listopada 1896. Praca w towarzystwie Edisona i Thomson, autor był zainteresowany nabyte w DC. Patent jest dla AC, co jest sprzeczne z interesami właścicieli General Electric. Dlatego właściciele praw autorskich mogli skontaktować się z Biurem i poprosić trzymać publikację. Kiedy Tesla podniósł i zaczął budować wieżę Vordenklif, DC stał się przeżyć. Przez 1905 stało się jasne, że świat nie będzie już takie samo. Następnie, patentów i publikacji.

Charles Steinmetz projekt jest niezwykły, tu po raz pierwszy wprowadza pojęcie początku nawijania. Przemiennego licznik przedstawione na rysunkach, jest silnikiem indukcyjnym z reprodukcją bieguna powodu przesunięcia fazy. Reaktywny element nie rozpocząć kondensator, jak w nowoczesnych wersjach i dusić. Oraz pozytywne i negatywne zmiany napięcia fazy służy do tworzenia wirującego pola magnetycznego.

Po prostu: napięcie na kondensatorze pozostaje aktualny i indukcyjności w - naprzód. Zarówno przesunięcie fazy może być wykorzystywana. Okazuje się, że wartości wejściowe są takie same, ale sztucznie podzielony na możliwościach pomiarowych jako nowoczesny jednofazowy kompresora lodówki. Tak, jedna faza, uzupełnione sztucznie stworzony pseudophase.

Wady pozorna przechodzące podobną konstrukcję, prąd różni się od napięcia na godnej kątem. Współczynnik mocy jest daleka od ideału. Nowoczesna wersja kondensatora jest znacznie lepsza, ale przedsięwzięcie sugerować, że przedmiot pozostaje niezbadana w momencie zgłoszenia patentu. W 1896 roku nie wystąpiły inne kondensatory, z wyjątkiem słoiki Leyden. Inne projekty nie były dostępne dla wynalazców w masie. Tesla Coil z wyraźnych cech pojemnościowych służyć wyłącznie do wyrównania samodzielnego indukcyjności właściwości, które nie są dostosowane do potrzeb tej klasie urządzeń.

Opisać zasadę działania nie jest konieczne, jest to wspólny program. Zamiast kondensatora, aby uruchomić silnik indukcyjny używany indukcyjności (aby utworzyć przesunięcie fazowe). Dodajmy, że po przyspieszenie wał normalnie rozpocząć nawijanie wyłączony, tak aby nie wprowadzać reaktywny składnik konsumpcji. W 1896 roku wydawało się niemożliwe z przyczyn oczywistych: przekaźnik puskozaschitnoy nie jest stosowany w dużych ilościach, wydaje się trudne, aby ustawić je tak niskiej mocy projektowania konkretny cel.

Transformatory prądu

George Hummel budowa dwóch kropelek wody przypomina nowoczesne pomysły metr inscenizacji. W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 633 695 A pokazuje, że nawet pod koniec 1897 roku, twórca znał nierównomierne zużycie w trzech etapach. Budowa pierwszy użył asymetryczny układ przełączający: przekładniki prądowe wziąć interfazę do oceny.

Ten schemat izolowane neutralny, licznik działa dobrze. Należy zwrócić uwagę na części wykonawczej mechanizmu. Silnik z ukrytymi bieguny utworzone przez laminowanego rdzenia obwodu magnetycznego. Do fazy obrotowych (!) Stosując jedną z dwóch zwojów (patrz. poprzednia napisów). W rezultacie tworzy jednofazowy obrotową pola magnetycznego pozwala na metr wiatrową kilowatogodzin.

Materiał sygnał usuwanie obwód jest podane na rysunku pokazano tożsamość idei nowoczesnych wersjach. Oraz prekursora trójfazowy Uważa miernika mocy, gdzie napięcie, prostopadłą do cewki prądu cewki, a wartości są usuwane za pomocą transformatorów. Podstawowa różnica między - Hummel działa wielkości liniowych i nowoczesne m - etap (na zero).

Małe niuanse są wskazane w tekście towarzyszącym patentu. Na przykład, jest napisane, że przesunięcie fazowe uzwojenia nie jest 90, ale tylko 30 stopni. W związku z tym, że Polacy znajdują się odpowiednio. Przesunięcie fazowe małe ze względu na obecność stosunkowo dużej rezystancji uzwojenia czynnego, oraz trudność uzyskania wysokiej indukcyjności.

Nie ma więcej sensu, aby dotknąć patenty, zasady pomiaru zużycia energii są określone. Pozostaje tylko zobaczyć jak trójfazowy Electric nowoczesny typ.

Elektroniczne liczniki trójfazowe

Dzisiaj, elektroniczny licznik sterowany przez mikrokontroler. W Internecie, rozprowadzane komutacji łączy MSP430F449 chip. Łatwo jest zauważyć - to w lewo z kryształem na 32.768 kHz. Choć kleszczy „mechanizm”, przetwornik analogowo-cyfrowy wykonuje odczyty trzech przekładników prądowych i wykrywa napięcie każdej fazy. Na co wspiera wniosek jest obojętny, nie pokazany na rysunku.

Binary informacje są dostarczane do mikrokontrolera, który produkuje mnożenie zmiennych i ich integracji czasu z wykorzystaniem częstotliwości rezonatora kwarcowego. Im mniejszy interwał próbkowania układu elektronicznego, tym dokładniejsze odczyty. W tym przypadku błąd jest znacznie mniej niż jedną setną procenta, co jest wystarczające dla typowych zastosowań. Przedstawione licznik łatwo oblicza mocy czynnej i biernej, tworząc transformacji Fouriera, lub za pomocą innych algorytmów.

Drugim czynnikiem wpływającym na dokładność jest nieco przetwornik analogowo-cyfrowy. Im jest on wyższy, tym mniej błędów i więcej sprzętu high-speed oczekiwane. Ponieważ zasady zeskanowania zwykle zamknięty w stopniowym wzroście komparatora napięcia i porównując ją z wartością wejściowego. Przebieg przypomina drabinie kończące gdzie komparator decyduje, że osiągnął wymaganego poziomu.

Zaletą elektronika w możliwość obróbki cyfrowej, która zależy wyłącznie od prędkości i częstotliwości taktowania mikrokontrolera wydajności. Ten pierwszy kernel bit, który jest teraz walczą dla systemów operacyjnych na świecie, drugi - schemat obwodu architektury procesora.

Z tego należy wnioskować, że zasada obliczania pojemności nie jest zbyt wiele się zmieniło w ciągu ostatnich 150 lat od czasu wyzwań dla inżynierów (głównie Edison). Nowoczesne systemy są bardziej dokładne, pierwszy wzór bierze tylko pod uwagę obecne, nie angażują się w mnożenia. A jeśli ładowania akumulatora 12 V przez pierwszych liczników energii elektrycznej mogą otrzymać fantastyczny figurę.

Odnosi się to do typów urządzeń omówionych powyżej. Używają strumienia lub szybkość elektrolizy magnetycznego, w zależności jedynie od aktualnej wartości. Zaawansowane ADC jest łatwiejszy do pomiaru napięcia. W szczególności, obecne nakłady są dzielnik napięcia o dużej rezystancji. Że nie ma alternatywy, wrażliwe czujniki Halla na tym etapie rozwoju wykorzystania technologii nie jest opłacalna.