ТРЁХФАЗНЫЙ ВАТТМЕТР
Ваттметр для измерения мощности: назначение, типы, подключение, применение
Один из параметров, который характеризует состояние электрической сети – это ее мощность. Она отражает величину работы, выполняемую электрическим током в единицу времени. Мощность устройств, включаемых в электрическую цепь, должна быть в рамках мощности сети. Иначе возможны неприятные сюрпризы – от выхода из строя оборудования до короткого замыкания и пожара.
Измеряют мощность электрического тока специальным прибором – ваттметром. И если в цепи постоянного тока она рассчитывается простым умножением силы тока на напряжение (достаточно наличия вольтметра и амперметра), то в сети переменного тока без измерительного оборудования не обойтись. Также им контролируют режим работы электрического оборудования и учитывают расход энергии.
Применение Ваттметров
Основная область применения – это электроэнергетическая промышленность и машиностроение, мастерские по ремонту электроприборов. Однако достаточно широко используют и бытовые измерители, которые приобретают любители электроники, компьютеров и просто обыватели – для учета и экономии энергопотребления.
Применяют ваттметры для:
Типы ваттметров
Измерению мощности предшествует измерение силы тока и напряжения исследуемого участка цепи.
В зависимости способов измерения, преобразования данных и показа итоговой информации, ваттметры делятся на аналоговые и цифровые.
Аналоговые ваттметры бывают показывающие и самопишущие и отражают активную мощность участка цепи. Табло показывающего прибора имеет полукруглую шкалу и поворачивающуюся стрелку. Деления шкалы отградуированы в соответствии с определенными величинами мощности, измеряемой в ваттах (Вт).
Цифровые ваттметры измеряют как активную, так и реактивную мощность. Кроме того, на дисплей прибора могут выводиться (кроме показания мощности) также и сила тока, напряжение, и расход энергии по времени. Данные измерений можно вывести удаленно на компьютер оператора.о ваттметре из Китая:
Аналоговые ваттметры
Наиболее распространенными и точными аналоговыми ваттметрами являются приборы электродинамической системы.
Принцип работы основан на взаимодействии двух катушек. Одна из них – неподвижная, имеет толстую обмотку с небольшим числом витков и малое сопротивление. Подключается последовательно с нагрузкой. Вторая катушка – подвижная.
Ее намотка выполнена из тонкого провода и имеет большое количество витков, поэтому и сопротивление у нее высокое.
Подключается она параллельно нагрузке и снабжается еще добавочным сопротивлением (для исключения короткого замыкания между катушками).
При подключении прибора к сети, в катушках образуются магнитные поля. Их взаимодействие создает вращающий момент, который отклоняет подвижную катушку с подсоединенной к ней стрелкой на определенный угол.
Величина угла эквивалентна произведению силы тока и напряжения в данный момент времени.
Цифровые ваттметры
В основе работы цифрового ваттметра лежит предварительное измерение силы тока и напряжения. Для этого на входе устанавливаются: последовательно нагрузке – датчик тока, параллельно – датчик напряжения. Они могут выполняться на базе термисторов, измерительных трансформаторов, термопар и других элементов.
Мгновенные значения полученных величин тока и напряжения посредством аналого-цифрового преобразователя передаются к встроенному микропроцессору. Здесь производятся необходимые вычисления (находится активная и реактивная мощности) и выдаются в виде итоговой информации на дисплей и подключенные внешние устройства.
Рисунок — Схема подключения Ваттметра
Подключение Ваттметра
Ваттметры имеют четыре клеммы (2 входа, 2 выхода) для подключения. Две из них используют при сборе последовательной (токовой) цепи – ее подключают первой, а две – для параллельной (цепи напряжения).
Начало цепи напряжения (вход) подключают к началу токовой цепи (соединить клеммы перемычкой), соединенному с одним зажимом сети. Конец цепи напряжения (выход) соединяют с другим зажимом сети.
Рассмотрим несколько ваттметров разного исполнения и разных производителей:
Многофункциональный цифровой ваттметр СМ3010 класса точности 0,1
Предназначен для измерения активной мощности, тока, напряжения и частоты в цепях постоянного тока и в однофазных цепях переменного тока; для поверки ваттметров, амперметров, вольтметров класса 0,3 и ниже, частотомеров класса 0,01 и ниже.
Пределы измерения тока Iп:
- на постоянном и переменном токе: 0,002-0,005-0,01-0,02-0,05-0,1-0,2-0,5-1-2-5-10 А.
Пределы измерения напряжения Uп:
Источник: https://pue8.ru/elektrotekhnik/812-vattmetry-naznachenie-tipy-podklyuchenie.html
Д390Ц-1 — цифровой трехфазный измеритель мощности (ваттметр)
Измеритель мощности (ваттметр) Д390Ц-1 предназначен для измерения активной мощности в однофазных сетях переменного тока частотой 45-65Гц.
Особенности цифрового трехфазного измерителя мощности (ваттметр) Д390Ц-1:
Измерители мощности Ц390Ц имеют два вида индикации (исполнения шкалы):
- цифровую — четырехсимвольная индикация с высотой знаков 14 мм;
- комбинированную (цифро-аналоговую) — четырехсимвольная индикация с высотой знаков 8 мм и 39-ти сегментная цифровая линейка для улучшения визуализации при измерении и регулировании.
Измерители мощности Д390Ц могут быть оснащены коммутирующим устройством на основе двух оптоэлектронных реле, коммутирующих с пределом допускаемой основной приведённой погрешности по срабатыванию реле ±0,5 %.
Измерители мощности Д390Ц могут быть оснащены унифицированным аналоговым выходом из ряда 0-5 мА, 5-0-5 мА, 4-20 мА с пределом допускаемой основной погрешности преобразования «вход-выход» ±1,0 %.
Измерители мощности Д390Ц могут быть оснащены последовательным интерфейсом RS-485. Приборы предназначены для работы, как в ручном (автономном) режиме, так и под управлением компьютерной программы через последовательный интерфейс RS485, протокол обмена MODBUS-RTU.В приборе предусмотрена возможность регистрации измеряемых параметров, с применением адаптера – регистрации АД4.
Информация для заказа:
1. | Вид индикатора1 | Цифровой | Комбинированный | |||||
Код для заказа | 00 | 01 | ||||||
2. | Цвет индикации встроенного дисплея | Красный | Зеленый | Желтый | ||||
Код для заказа | 0 | 1 | 2 | |||||
3. | Обозначение единицы измеряемой величины | W | kW | MW | Вт | кВт | МВт | ГВт |
Код для заказа | 041 | 042 | 043 | 141 | 142 | 143 | 144 | |
4. | Шкала | 0…N | N…0…N | |||||
Код для заказа | 0 | 1 | ||||||
5. | Номинальное значение напряжения, В1 | 100 | 127 | 220 | 380 | |||
Код для заказа | 100 | 127 | 220 | 380 | ||||
6. | Номинальное значение тока, А2 | 1 | 5 | |||||
Код для заказа | 1 | 5 | ||||||
7. | Выходы | нет | RS485 | аналоговый выход 0…5мА | аналоговый выход 4…20мА | аналоговый выход -5…0…+5мА | аналоговый выход 0…20мА | |
Код для заказа | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
8. | Коммутирующие устройство (два реле) | Нет | оптоэлектронное реле: (60, ~120В =220В) | оптоэлектронное реле: (0,7 А ±400В) | ||||
Код для заказа | 0 | 1 | 2 | |||||
9. | Вид исполнения | общепромышленное | экспортное | тропическое | ||||
Код для заказа | 0 | 1 | 2 | |||||
10. | Вид приемки | приемка ОТК | поверка ЦСМ | |||||
Код для заказа | 0 | 1 |
1 при подключении ваттметра через ИТТ следует вместо кода номинальных значений напряжения и тока, указывать коэффициент трансформации по напряжению и (или) току
2 при подключении ваттметра через ИТТ следует вместо кода номинальных значений напряжения и тока, указывать коэффициент трансформации по напряжению и (или) току.
Исполнение прибора формируется из последовательного набора кодов заказа.
Пример:
Вид индикатора | Комбинированный | 01 |
Цвет индикации встроенного дисплея | Красный | 0 |
Обозначение единицы измеряемой величины | Вт | 141 |
Шкала | 0…N | 0 |
Номинальное значение линейного напряжения, В | 100 | 100 |
Номинальное значение тока, А | 1 | 1 |
Выходы | Нет | 0 |
Коммутирующие устройство (два реле) | нет | 0 |
Вид исполнения | общепромышленное | 0 |
Вид приемки | приемка ОТК | 0 |
Код заказа: Д390Ц-1 – 01 0 141 0 100 1 0 0 0 0
Источник: https://www.electronpribor.ru/catalog/507/d390ts-1.htm
Основные трехфазные измерения мощности подробно объясняются – Новости – 2019
Хотя однофазное электричество используется для питания обычных бытовых и офисных электроприборов, трехфазные системы переменного тока (переменного тока) почти повсеместно используются для распределения электроэнергии и подачи электроэнергии непосредственно в оборудование с более высокой мощностью.
Основные трехфазные измерения мощности подробно объясняются (фото-кредит: d.mike36 через Flickr)
В этой технической статье описываются основные принципы трехфазных систем и разница между различными возможными измерительными соединениями .
- Трехфазные системы
- Wye или Star Connection
- Delta Connection
- Сравнение Wye и Delta
- Измерения мощности
- Однофазное подключение ваттметра
- Однофазное трехпроводное соединение
- Трехфазное трехпроводное соединение (два метода ваттметра)
- Трехфазное трехпроводное соединение (три метода ваттметра)
- Теорема Блонделя: требуется количество ваттметров
- Трехфазное четырехпроводное соединение
- Настройка измерительного оборудования
Трехфазные системы
Трехфазное электричество состоит из трех переменного напряжения одинаковой частоты и аналогичной амплитуды . Каждая фаза напряжения переменного тока разделяется на 120 ° от другой (рис. 1).
Рисунок 1 – Форма трехфазного напряжения
Это может быть схематически изображено как с помощью осциллограмм, так и с векторной диаграммой (рис. 2).
Рисунок 2 – Трехфазные векторы напряжения
Зачем использовать трехфазные системы? По двум причинам:
- Три векторных напряжения могут быть использованы для создания вращающегося поля в двигателе. Таким образом, двигатели могут быть запущены без необходимости дополнительных обмоток.
- Трехфазную систему можно подключить к нагрузке таким образом, чтобы количество требуемых медных соединений (и, следовательно, потери при передаче) составляло половину того, что они были бы в противном случае .
Рассмотрим три однофазные системы, каждая из которых снабжает нагрузку 100 Вт (рис. 3). Общая нагрузка составляет 3 × 100 Вт = 300 Вт . Чтобы подавать питание, 1 ампер протекает через 6 проводов и, следовательно, имеет 6 единиц потерь.
Рисунок 3 – Три однофазных питания – шесть единиц потерь
В качестве альтернативы три источника питания могут быть подключены к общему возврату, как показано на рисунке 4. Когда ток нагрузки в каждой фазе одинаковый, нагрузка считается сбалансированной. При сбалансированной нагрузке и фазе трех токов, сдвинутых на 120 ° друг от друга, сумма тока в любой момент равна нулю и ток в линии возврата отсутствует.
Рисунок 4 – Трехфазное питание, сбалансированная нагрузка – 3 единицы потерь
В трехфазной системе 120 ° требуется только 3 провода для передачи мощности, которая в противном случае требовала бы 6 проводов. Требуется половина меди, и потери на проводах будут уменьшены вдвое.
Вернуться к трехфазным измерениям мощности ↑
Wye или Star Connection
Обычно используется трехфазная система с общим соединением, как показано на рисунке 5, и известна как соединение «звезда» или «звезда» .
Рисунок 5 – Соединение с звездой или звездой – три фазы, четыре провода
Общая точка называется нейтральной точкой. По соображениям безопасности этот момент часто основывается на поставке. На практике нагрузки не идеально сбалансированы, и четвертый нейтральный провод используется для переноса результирующего тока.
Нейтральный проводник может быть значительно меньше трех основных проводников, если это допускается местными нормами и стандартами.
Вернуться к трехфазным измерениям мощности ↑
Delta Connection
Три однофазных источника, рассмотренные ранее, также могут быть соединены последовательно. Сумма трех 120-фазных сдвиговых напряжений в любой момент равна нулю. Если сумма равна нулю, то обе конечные точки имеют одинаковый потенциал и могут быть объединены вместе .
Рисунок 6 – Сумма мгновенного напряжения в любое время равна нулю
Соединение обычно рисуется, как показано на рисунке 7, и известно треугольное соединение после формы греческой буквы delta, Δ .
Рисунок 7 – Дельта-соединение – три фазы, три провода
Вернуться к трехфазным измерениям мощности ↑
Сравнение Wye и Delta
Конфигурация Wye используется для распределения мощности на бытовые однофазные устройства, найденные в доме и офисе. Однофазные нагрузки соединены с одной ветвью между сеткой и нейтралью. Суммарная нагрузка на каждую фазу распределяется как можно больше, чтобы обеспечить сбалансированную нагрузку на первичное трехфазное питание.
Конфигурация Уайя может также обеспечивать одно- или трехфазную мощность для более высоких нагрузок мощности при более высоком напряжении. Однофазное напряжение представляет собой напряжение от фазы до нейтрали. Более высокое напряжение фазное напряжение также доступно, как показано черным вектором на рисунке 8.
Рисунок 8 – Напряжение (фаза)
Конфигурация дельты чаще всего используется для подачи трехфазных промышленных нагрузок более высокой мощности . Различные комбинации напряжения могут быть получены из одной трехфазной дельта-сети, однако, путем соединения или «отводов» вдоль обмоток питающих трансформаторов.
В США, например, система дельта 240 В может иметь раздельную или центральную обмотку для обеспечения двух источников питания 120 В (рис. 9).
По соображениям безопасности центральный ответвитель может быть заземлен на трансформаторе. 208V также доступен между центральным краном и третьей «высокой ногой» дельта-соединения.
Рисунок 9 – Конфигурация Delta с «раздельной» или «центрированной» обмоткой
Вернуться к трехфазным измерениям мощности ↑
Измерения мощности
Мощность измеряется в системах переменного тока с использованием ваттметров. Современный цифровой дискретный ваттметр, такой как любой анализатор мощности Tektronix, умножает мгновенные образцы напряжения и тока вместе для расчета мгновенных ватт, а затем принимает среднее значение мгновенных ватт за один цикл для отображения истинной мощности.
Ваттметр обеспечит точные измерения истинной мощности, кажущейся мощности, вольтамперных реактивных, коэффициента мощности, гармоник и многих других в широком диапазоне форм волны, частот и коэффициента мощности.
Чтобы анализатор мощности дал хорошие результаты, вы должны иметь возможность правильно идентифицировать конфигурацию проводки и правильно подключить ваттметры анализатора.
Вернуться к трехфазным измерениям мощности ↑
Однофазное подключение ваттметра
Требуется только один ваттметр, как показано на рисунке 10. Подключение системы к клеммам напряжения и тока ваттметра является простым. Клеммы напряжения ваттметра подключаются параллельно по нагрузке, и ток проходит через токовые клеммы, которые последовательно соединены с нагрузкой.
Рисунок 10 – Однофазные, двухпроводные и DC-измерения
Вернуться к трехфазным измерениям мощности ↑
Однофазное трехпроводное соединение
В этой системе, показанной на рисунке 11, напряжения создаются из одной обмотки трансформатора с центральным ответвлением, и все напряжения находятся в фазе . Это обычное явление в североамериканских жилых помещениях, где доступны 240 В и два 120 В источника и могут иметь разные нагрузки на каждую ногу.
Чтобы измерить общую мощность и другие величины, подключите два ваттметра, как показано на рисунке 11 ниже .
Рисунок 11 – Однофазный трехпроводный ваттметр
Вернуться к трехфазным измерениям мощности ↑
Трехфазное трехпроводное соединение (два метода ваттметра)
Там, где присутствуют три провода, для измерения общей мощности требуется два ваттметра. Подключите ваттметры, как показано на рисунке 12. Клеммы напряжения ваттметров подключены к фазе.
Рисунок 12 – Трехфазный, трехпроводный, 2 ваттметр
Вернуться к трехфазным измерениям мощности ↑
Трехфазное трехпроводное соединение (три метода ваттметра)
Хотя для измерения общей мощности в трехпроводной системе, как показано ранее, требуется всего два ваттметра, иногда удобно использовать три ваттметра . В соединении, показанном на рисунке 13, ложная нейтраль была создана путем соединения между низкими клеммами напряжения всех трех ваттметров.
Рисунок 13 – Трехфазный трехпроводный (три метода ваттметра – установка анализатора в трехфазный, четырехпроводный режим)
Трехпроводное соединение с тремя ваттметрами имеет преимущества указания мощности в каждой отдельной фазе (невозможно в двух-ваттметровом соединении) и фазном напряжении.
Вернуться к трехфазным измерениям мощности ↑
Теорема Блонделя: требуется количество ваттметров
В однофазной системе всего два провода. Мощность измеряется с помощью одного ваттметра. В трехпроводной системе требуются два ваттметра, как показано на рисунке 14.
В общем, требуется количество ваттметров = количество проводов – 1
Рисунок 14 – Трехпроводная система
Доказательство для трехпроводной системы
Мгновенная мощность, измеренная ваттметром, является продуктом мгновенных образцов напряжения и тока.
- Ваттметр 1 чтение = i 1 (v 1 – v 3 )
- Wattmeter 2 reading = i 2 (v 2 – v 3 )
Сумма отсчетов W1 + W2 = i 1 v 1 – i 1 v 3 + i 2 v 2 – i 2 v 3 = i 1 v 1 + i 2 v 2 – (i 1 + i 2 ) v 3
( Из закона Киршоффа: i 1 + i 2 + i 3 = 0, поэтому i 1 + i 2 = -i 3 )
2 показания W1 + W2 = i 1 v 1 + i 2 v 2 + i 3 v 3 = общие мгновенные ватты .
Вернуться к трехфазным измерениям мощности ↑
Трехфазное четырехпроводное соединение
Для измерения общего количества ватт в четырехпроводной системе требуется три ваттметра. Измеряемые напряжения представляют собой истинную фазу для нейтральных напряжений. Фазовое напряжение может быть точно рассчитано по амплитуде и фазе фазы и нейтрали, используя векторную математику.
Современный анализатор мощности также будет использовать закон Кирхоффа для расчета тока, протекающего в нейтральной линии .
Вернуться к трехфазным измерениям мощности ↑
Настройка измерительного оборудования
Для заданного количества проводов для измерения общих количеств, таких как мощность, требуются ваттметры N, N-1. Вы должны убедиться, что у вас есть достаточное количество каналов (3 ваттметра) и правильно их подключать.
Современные многоканальные анализаторы мощности будут вычислять суммарные или суммарные величины, такие как ватты, вольт, ампер, вольт-амперы и коэффициент мощности напрямую, используя соответствующие встроенные формулы.
Формулы выбираются на основе конфигурации проводки, поэтому настройка проводки имеет решающее значение для получения хороших измерений общей мощности. Анализатор мощности с векторной математической способностью также преобразует фазы в нейтральные (или уайы) количества в фазовое (или дельта) количество.
Коэффициент √3 может использоваться только для преобразования между системами или масштабирования измерений только одного ваттметра на сбалансированных линейных системах.
Понимание конфигураций проводов и правильное подключение имеет решающее значение для измерения мощности. Будучи знакомым с общими системами электропроводки и помните, что теорема Блонделя поможет вам правильно установить соединения и результаты, на которые вы можете положиться.
Вернуться к трехфазным измерениям мощности ↑
Ссылка // Основы трехфазных измерений мощности – Заявление об использовании Tektronix
ПОИСК: Статьи, программное обеспечение и руководства
Источник: https://ru.electronics-council.com/basic-three-phase-power-measurements-explained-details-79513
ТРЁХФАЗНЫЙ ВАТТМЕТР
Давно нужно было создать простой измеритель на Arduino, который бы измерял расход электроэнергии. В то время, как есть в продаже немало доступных по цене счетчиков энергии одной фазы, 3-х фазные счетчики не столь распространены и, как правило, довольно дорогие.
Поэтому решено было сделать самодельный.
Конечно, для идеально точных измерений нужно измерить потребляемый ток и напряжение, но для этого устройства конструкцию упростили до измерения только тока, что уже дает неплохую оценку потребления киловатт-часов на стандартных электросетях (будем считать что отклонение от нормы напряжения невелико). Этот прибор измеряет ток через каждую фазу с помощью ТТ (трансформатора тока), а затем делает несколько вычислений, чтобы показать на ЖК экране ток, мощность, максимальную мощность и киловатт-часы, затраченные на каждую фазу.
Компоненты для сборки 3-фазного счётчика
- Arduino Uno
- ЖК-экран
- 3 x CTs – Talema AC1030
- 3 х 56 Ом нагрузочные резисторы
- 3 х 10µF конденсаторы
- 6 х 100к резисторы делителя
Внимание – будьте осторожны при подключении устройства к электросети и убедитесь, что питание выключено, прежде чем делать какие-либо соединения!
Процесс изготовления
Сначала нужно начать монтаж компонентов для создания датчиков тока, что производят сигнал, который Arduino может понять.
Ардуино имеет только аналоговые входы напряжения, которые измеряют 0-5 В, так что надо преобразовать токовый выход из ТТ в опорное напряжение, а затем масштабировать его в 0-5 В диапазоне напряжений.
Если вы собираетесь устанавливать измеритель мощности где-то постоянно, то можно сразу припаять резисторы и конденсатор непосредственно на каждый ТТ, чтобы они не могли отвалиться.
Принципиальная схема подключения ТТ к ArduinoПосле подключения всех компонентов, нужно подключить датчики к линии, которую вы хотите контролировать. Для подключения к обычной 3-х фазной питающей сети, подсоедините каждый ТТ на каждую из фаз, как показано на схеме. Каждый ТТ должен иметь только один фазный провод, проходящей через его сердечник.
Выбор трансформатора тока
Важный элемент измерителя – трансформатор тока. Здесь используется Talema AC1030, который может выдержать 30 А номинальный, и 75 А максимальный ток. При 220 В, теоретически он может распознавать до 16 кВт в течение коротких периодов времени, но чтобы постоянно быть под нагрузкой – примерно 6 кВт. Чтобы рассчитать максимум мощности – умножьте ток на напряжение (обычно 220 В).
Расчет нагрузочного резистора
Далее нужно рассчитать нагрузочный резистор R3, который преобразует ток в опорное напряжение. Это делается путем деления первичного тока на коэффициент трансформации ТТ. Оно должно быть около 500-5000 к 1. В этой схеме он работал на 42 А с соотношением витков 1000:1, что дает вторичный ток 0.042 А.
Аналоговое опорное напряжение на Arduino составляет 2,5 В, и чтобы определить сопротивление используем формулу R=V/I – R = 2.5/0.042=59.5 Ом. Ближайшее стандартное значение резистора 56 Ом, что и было использовано.
Вот несколько вариантов разных кольцевых трансформаторов и их подходящие нагрузочные резисторы:
- Murata 56050C – 10A – 50:1 – 13 Ом
- Talema AS-103 – 15A – 300:1 – 51 Ом
- Talema AC-1020 – 20A – 1000:1 – 130 Ом
- Alttec L01-6215 – 30A – 1000:1 – 82 Ом
- Alttec L01-6216 – 40A – 1000:1 – 62 Ом
- Talema ACX-1050 – 50A – 2500:1 – 130 Ом
- Alttec L01-6218 – 60A – 1000:1 – 43 Ом
- Talema AC-1060 – 60A – 1000:1 – 43 Ом
- Alttec L01-6219 – 75A – 1000:1 – 33 Ом
- Alttec L01-6221 – 150A – 1000:1 – 18 Ом
Ещё необходимо 2 разделительных резистора, чтобы получить 2.5 вольта опорного напряжения к Arduino. Они должны быть одинаковыми, поэтому в данной схеме используются два резистора по 100 к.
Загрузка прошивки
Теперь можно прошить Arduino, если вы еще не сделали это сразу. Вот архив с кодом.
Для проверки работоспособности и точности использовалось пару ламп накаливания – их потребление довольно близко к тому, что указано на этикетке, то есть 100 Вт лампочка использует очень близко к 100 Вт реальной мощности, так как это почти полностью резистивная нагрузка. Теперь необходимо настроить коэффициенты масштабирования, поиграйтесь с различными значениями, глядя что отображается на экране счетчика энергии.
Когда счетчик энергии будет откалиброван и коэффициенты масштабирования будут загружены на Ardunio, ваш 3-фазный измеритель готов к подключению.
После запуска, вы увидите 3 типа данных на экране ваттметра с последующим переключением по току, мощности, максимальной мощности и киловатт-часам потребленной энергии. В верхней строке появится фаза 1 и фаза 2, а в нижней строке отображается значение данных фазы 3.
Форум по микроконтроллерам
Обсудить статью ТРЁХФАЗНЫЙ ВАТТМЕТР
Источник: https://radioskot.ru/publ/izmeriteli/trjokhfaznyj_vattmetr/15-1-0-1233
WiFi Измеритель мощности электроэнергии (ваттметр) HN-PM1/3F
Устройство HN-PM1/3F (энергомер, ваттметр) позволяет непрерывно вести контроль за параметрами сети 220/380В, измеряя RMS значения напряжения и тока, активную мощность и потребленную электроэнергию, переданную через контролируемую сеть и постоянно передавать измеренные значения на сервера посредством сети WiFi.
WiFi Измеритель мощности электроэнергии HN-PM1/3F фактически осуществляет беспроводной мониторинг электрических сетей, самостоятельно подключается к сети Интернет, синхронизирует внутренние часы с одним из серверов точного времени, и периодически, раз в 5 минут передает измеренные значения на сервер Народного Мониторинга.
Пример суточного графика потребления квартиры измеренного прибором HN-PM1F001R
Измеритель мощности (энергомонитор) HN-PM1/3F оснащен энергонезависимой памятью, что позволяет хранить настройки и значения счетчиков электроэнергии при полном отключении питания на всех линиях. Существуют разновидности приборов для контроля одной или трех фаз линии 220/380В. Также есть модификации с OLED дисплеем, и без него.
При отсутствии WiFi (беспроводного) соединения, поднимает собственную точку доступа, что позволяет подключиться к HN-PM1/3F с любого мобильного устройства и осуществить настройки подключения к местной точке доступа.
Измеритель мощности имеет web-интерфейс, через который можно посмотреть графики изменения измеряемых параметров за различные периоды времени, скачать накопленые в памяти измерения для их дальнейшего анализа в сторонних программах, осуществить настройки, а также обновить аппаратную прошивку по воздуху, не снимая и не отключая прибор. Поддерживается трехтарифный учет электроэнергии.
Веб интерфейс прибора HN-PM1F001 версии 3.03
HN-PM1/3F устанавливается на DIN рейку, и подключается к нулевому и фазному проводу. Для измерения тока, используется измерительная катушка, через которую пропускается фазный проводник.
Основные параметры
Потребляемая мощность 2Вт
Параметр | Значения |
Тип датчика | PZEM-004T |
Рабочий диапазон напряжения | 100 ~ 240В |
Максимальный измеряемый ток одной линии | 100 А |
Максимальная измеряемая мощность одной линии | 22 КВт |
Точность измерения | 1.0 % |
Чувствительность по Напряжению/Току/Мощности | 0.1В/0.05А/1Вт |
Потребляемая мощность | 2Вт |
Поддерживаемые протоколы | TCP, UDP, HTTP, NTP, DHCP, DNS, MQTT |
Интерфейсы | WiFi, I2C |
Габаритные размеры | 106.3 х 90.2 х 57.5 мм (3 или 6 юнита) |
Разрешение OLED дисплея | 128 x 64 точек, 6 строк по 25 символов |
Способ крепления | На DIN рейку |
Стоимость прибора
Обратите внимание, цена указана без учета доставки!
Дополнительные опции (не включено в базовую стоимость прибора)
Опция | Цена | Описание |
Внутренний датчик AM2320 | +300 руб. | Позволяет измерять и передавать температуру и влажность в приборе / электрощите |
3G мобильная беспроводная точка доступа | +1900 руб. | Позволяет организовать энергомониторинг удаленных объектов, где отсутствует широкополосный интернет. |
Встроенное реле 3А 220В | +300 руб. | Реле позволяет коммутировать нагрузку мощностью до 600Вт, либо управлять мощным контактором. Можно использовать для управления УЗО, для дистанционного отключения линии. Управляется по протоколу MQTT, REST API, с сайта или мобильного приложения Народного Мониторинга |
Энергонезависимые часы точного времени | +300 руб. | Позволяют отслеживать точное время даже при обесточивании измеряемой линии. Рекомендуется использовать там где нет постоянного WiFi доступа в Интернет. Точное время необходимо для автономного сбора статистики и корректного потарифного учета электропотребления |
Wifi модуль с возможностью подключения внешней антенны | +500 руб. | Доработка предусматривает установку WiFi модуля с разъемом для подключения внешней антенны. Позволяет повысить уровень сигнала WiFi сети и увеличить расстояние от точки доступа до прибора. Антенна не входит в стоимость опции. |
Внешняя WiFi антенна 5дБ | +300 руб. | Применимо только с опцией “Wifi модуль с возможностью подключения внешней антены” |
Как заказать
Для осуществления заказа, необходимо отправить заявку на адрес serj@h-net.ru, указав модели и количество приборов. Также укажите удобный для вас способ доставки. По умолчанию, отправка Почтой России.
В ответном письме вы получите информацию по срокам, полной стоимости, способах оплаты и условиях доставки заказа. Если вас все устроит, то после оплаты, заказ будет отправлен, вам придет трек для отслеживания.
Чтобы быть в курсе всех новостей и изменений относительно прибора, подпишитесь на нашу группу ВКонтакте
Гарантии
Если по каким либо причинам полученное устройство вас не устроит, стоимость прибора можно будет вернуть в течении первых 14 дней с момента получения, отправив его обратно.
На прибор дается гарантия 12 месяцев, в случае выхода его из строя будет предоставлен новый прибор взамен нерабочего, либо вышедшая из строя часть для самостоятельного ремонта.
Источник: https://pm.h-net.ru/
Аналоговый и цифровой ваттметр
Одной из важнейших характеристик электрической цепи является ее мощность.
С помощью данного параметра определяется величина работы, которую электрический ток выполняет за определенную единицу времени.
Все устройства включаемые в цепь должны иметь мощность, соответствующую мощности конкретной сети. Для замеров мощности электрического тока применяется специальный измерительный прибор – ваттметр.
В основном он нужен в сетях переменного тока, определяя мощность включенных приборов, а также для тестирования сетей и их отдельных участков, контроля и слежения за режимом работы электрооборудования, учета потребленной электроэнергии.
Классификация ваттметров
До того, как выполняется измерение мощности ваттметром, на исследуемом участке предварительно измеряется сила тока и напряжение. Для того чтобы получить наглядную итоговую информацию, эти данные следует преобразовать с помощью ваттметров, которые могут быть аналоговыми и цифровыми.
Большая часть всех измерений в течение длительного времени проводилась аналоговыми устройствами, в свою очередь разделяющихся на категории показывающих и самопишущих.
Они отображают значение активной мощности на заданном участке цепи. Типичным представителем считается показывающий прибор с полукруглой шкалой и поворачивающейся стрелкой.
На шкалу нанесена градуировка, соответствующая величинам нарастающей мощности, которую он измеряет в ваттах.
Другой тип – ваттметр цифровой относится к измерительным приборам, способным выполнять замеры не только активной, но и реактивной мощности.
Все подобные устройства оборудованы дисплеем, на который кроме мощности, выводятся показания силы тока, напряжения, расхода электроэнергии за определенный период времени.
Наиболее совершенные приборы подключаются и позволяют выводить полученные данные на компьютер, расположенный удаленно от места проведения измерений.
Принцип действия аналогового ваттметра
Основой конструкции наиболее распространенных аналоговых ваттметров является электродинамическая система. Приборы этого типа дают возможность сделать максимально точные замеры и получить необходимые результаты.
Принцип действия ваттметра аналогового типа осуществляется на основе двух взаимодействующих катушек. Первая катушка является неподвижной, в ее конструкции используется толстый обмоточный провод с небольшим количеством витков и незначительным сопротивлением. Подключение этой катушки выполняется последовательно с потребителем.
Вторая катушка находится в движении. Для ее обмотки применяется тонкий проводник с большим числом витков и высоким сопротивлением. Эта катушка подключается параллельно с потребителем и оборудуется дополнительным сопротивлением для защиты от коротких замыканий обмоток.Когда ваттметр включается в сеть, в обмотках его катушек появляются магнитные поля, взаимодействующие между собой. За счет этого взаимодействия происходит образование момента вращения, отклоняющего движущуюся обмотку на величину расчетного угла. На данный показатель оказывает влияние произведение силы тока и напряжения в установленный момент времени.
Как работает цифровой ваттметр
Основной принцип работы цифрового ваттметра заключается в предварительном измерении силы тока и напряжения на исследуемом участке цепи. К потребителю нагрузки последовательно подключается датчик тока, а датчик напряжения подключается по параллельной схеме. Главным конструктивным элементом датчика служит термистор, термопара или измеряющий трансформатор.
https://www.youtube.com/watch?v=HXyyYt_R5uc
По такому же принципу работает ваттметр бытовой, широко используемый в домашних условиях. Такое устройство достаточно включить в розетку, чтобы начать процесс измерения.
Основой устройства служит микропроцессор, к которому поступают измеренные параметры тока и напряжения, после чего и вычисляется мощность. Полученные результаты выводятся на экран и одновременно передаются на внешние приборы.
В самом микропроцессоре присутствуют элементы, в том числе и микроконтроллеры, позволяющие автоматически управлять рабочими режимами, дистанционно переключать пределы измерений.
С их помощью выполняется индикация условных обозначений измеряемых величин.
При работе с преобразователями больших и средних уровней мощности, выполняется калибровка цифрового устройства с помощью калибратора мощности постоянного тока. Самостоятельная калибровка ваттметра осуществляется калибратором мощности переменного тока. Питание всех узлов и элементов происходит через источник питания постоянного тока, встроенный внутрь измерительного прибора.
Напряжение, поступающее с приемного преобразователя, включенного в розетку, усиливается УПТ – усилителем постоянного тока до значений, делающих более устойчивой работу АЦП – блока аналого-цифрового преобразователя. Далее напряжение, пропорциональное измеряемой мощности, преобразуется во временной интервал, заполняемый импульсами опорной частоты.
Количество этих импульсов, пропорциональное измеряемой мощности будет отображаться на ЦОУ – цифровом отсчетном устройстве. Полученные данные могут быть введены в специальное устройство, предназначенное для обработки информации.
Схема подключения измерительного прибора
От того, насколько правильно подключен ваттметр в конкретном участке цепи, будет зависеть точность полученных данных. Правильная схема включения ваттметра выглядит следующим образом: неподвижная катушка тока измерительного прибора последовательно соединяется с нагрузкой или потребителями электроэнергии.
Подвижная катушка напряжения последовательно соединяется с добавочным сопротивлением, а затем весь этот участок параллельно подключается к нагрузке. Подвижная часть ваттметра имеет определенный угол поворота, вычисляемый по формуле: α = k2IхIu = k2U/Ru, в которой I и Iu являются соответственно токами последовательной и параллельной катушек прибора.
Поскольку в схеме используется добавочное сопротивление, параллельная цепь устройства будет обладать практически постоянным сопротивлением (Ru). В этом случае угол поворота будет равен: α = (k2/Ru)хIхU = k2IхU = k3P. То есть, мощность цепи будет определяться именно по этому параметру.
В ваттметре равномерно нанесена измерительная шкала, сделанная в одностороннем варианте, когда расположение делений начинается от нуля в правую сторону.Когда электрический ток в неподвижной катушке изменяет свое направление, это приводит к изменению направления поворота и вращающего момента подвижной катушки.
Если подключение ваттметра выполнено неправильно и направление тока будет другим, электронный прибор не сработает.
По этим причинам не следует путать зажимы, которые используют для подключения. Последовательная обмотка имеет зажим для соединения с источником питания, называемый генераторным. Параллельная цепь также называется генераторной и имеет собственную нужную клемму, чтобы подключить участок к проводу, соединенному с последовательной катушкой.
При нормальном подключении, токи в катушках прибора от генераторных зажимов направляются к негенераторным.
Источник: https://electric-220.ru/news/analogovyj_i_cifrovoj_vattmetr/2018-01-25-1440