Contoarele de energie electrică, cunoscute în mod obișnuit sub denumirea de contoare electrice, sunt dispozitive de contorizare utilizate de companiile de rețea electrică pentru a măsura energia electrică și sunt poarta de acces pentru companiile de energie pentru a plăti facturile de energie electrică cu utilizatorii.
Consumul de energie electrică se mai numește și energie electrică și energie electrică, care respectă și formula fizică: W=P·t=U·I·tW=energie electrică (unitatea este Joule J ); P=putere electrică (unitatea este Watt); Valoarea tensiunii U=( Unitatea este volt V); I=valoarea curentă (unitatea este amperul A); t=timp (unitatea este secunda t); Principiul măsurării contorului de energie electrică este produsul dintre valoarea tensiunii, valoarea curentului și timpul.
Deoarece 1 kilowatt-oră (3600VAt) de energie electrică este specificat ca un kilowatt-oră, contorul de energie electrică se mai numește și contor de wați-oră sau contor de kilowați-oră. Odată cu apariția celei de-a doua revoluții tehnologice, omenirea a intrat în era electrică. Energia electrică este un nou tip de energie, iar dispozitivul său de măsurare, contorul de energie electrică, a apărut și el.
Dezvoltarea contoarelor de energie electrică a parcurs următoarele etape:
1. Contor de energie electrică de tip inducție
În 1880, invenția americană regele Edison a realizat primul contor de energie electrică DC din lume folosind principiul electrolizei în laborator.
În 1889, fizicianul german Boutel a dezvoltat un watt-metru cu inducție fără un nucleu de curent separat.
În 1890, a apărut un watt-metru cu inducție cu un miez de fier curent, dar elementul de frânare era un inel de cupru, iar cuplul a fost generat de un electromagnet de curent alternativ.
La sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, magneții permanenți au înlocuit electromagneții, discurile de aluminiu au înlocuit discurile de cupru și au fost produse în mod oficial contoarele de wați-oră cu inducție.
Contorul de energie electrică de tip inducție este cunoscut în mod obișnuit ca un contor mecanic, care măsoară energia electrică prin acționarea plăcii de aluminiu să se rotească prin cuplu electromagnetic. Principiul de funcționare al contorului de watt-oră cu inducție este că atunci când curentul alternativ trece prin componentele de curent și de tensiune ale contorului de watt-oră, pe placa de aluminiu sunt induși curenți turbionari. Acești curenți turbionari interacționează cu fluxul magnetic alternativ pentru a genera forță electromagnetică, care face ca placa de aluminiu să se rotească. În același timp, electromagnetul de frână interacționează și cu discul rotativ de aluminiu pentru a genera un cuplu de frânare. Când cuplul de rotație este echilibrat cu cuplul de frânare, discul de aluminiu se rotește cu o viteză stabilă. Numărul de rotații al plăcii de aluminiu este proporțional cu mărimea energiei electrice măsurate, astfel încât energia electrică consumată poate fi măsurată.
2. Contor de energie electrică cu impulsuri de inducție
Contorul de energie electrică cu impulsuri de inducție încă folosește mecanismul de măsurare al contorului de energie electrică cu inducție ca componentă și transformă energia electrică într-un semnal de impuls prin senzorul fotoelectric și apoi utilizează circuitul electronic pentru a procesa semnalul de impuls, realizând astfel măsurarea energiei electrice. Deoarece acest tip de contor de energie electrică adoptă un sistem de măsurare inductiv cu dispozitiv generator de impulsuri, este numit și contor de energie electrică de tip impuls electromecanic.
În anii 1970, contoarele de energie electrică cu impulsuri de inducție au fost populare pe scară largă în unele țări industrializate.
3. Contor de watt-oră complet electronic
Odată cu dezvoltarea tehnologiei electronice de putere și a noilor componente, au apărut contoarele electronice de wați-oră.
Odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei și progresul tehnologiei, au apărut contoare electronice de wați-oră cu durată lungă de viață, fiabilitate ridicată și anti-interferențe puternice. Funcțiile sale încep să se diversifice și poate măsura parametri precum energia electrică activă, energia electrică reactivă, tensiunea, curentul, puterea aparentă, factorul de putere și timpul de pierdere de tensiune.
Principiul contoarelor electronice de wați-oră: utilizați rezistențe divizor de tensiune sau transformatoare de tensiune pentru a transforma semnalele de tensiune în semnale mici care pot fi utilizate pentru măsurarea electronică și utilizați șunturi sau transformatoare de curent pentru a transforma semnalele de curent în semnale mici care pot fi utilizate pentru electronice. măsurare. Cipul de măsurare a energiei electrice al companiei efectuează multiplicarea analogică sau digitală a semnalelor de tensiune și curent convertite, acumulează energia electrică și apoi emite un semnal de impuls a cărui frecvență este proporțională cu energia electrică; semnalul de impuls conduce motorul pas pentru a conduce contorul mecanic la afișare sau trimite Afișarea digitală este efectuată după procesarea microcomputerului.
Conform structurii de măsurare, contoarele electronice de energie electrică sunt împărțite în contoare de energie monofazate, contoare de energie trifazate cu patru fire și contoare de energie trifazate cu trei fire. În funcție de utilizările lor, acestea sunt împărțite în contoare de energie active, reactive și standard, contoare de energie multifuncționale, contoare de cerere maximă, contoare multi-rate, contoare de energie electrică cu tarif preplătit. Recent, contorul de energie electrică este conectat la telefoane mobile și alte dispozitive, care se numește contor de energie electrică Internet of Things.