Watt-Hour Meter: چیست؟ (و چگونه کار می‌کند)
وات ساعتی متر یک دستگاه اندازه‌گیری است که می‌تواند توان الکتریکی عبوری از یک مدار را در زمان مشخصی ارزیابی و ثبت کند. با استفاده از وات ساعتی متر، می‌توانیم بدانیم چقدر انرژی الکتریکی توسط یک خانه، کسب و کار یا دستگاه الکتریکی مصرف شده است. شرکت‌های برق وات ساعتی متر را در محل مصرف‌کنندگان خود نصب می‌کنند تا مصرف الکتریکی آنها (برای اهداف صدور فاکتور) را ارزیابی کنند.
خواندن در هر دوره صدور فاکتور انجام می‌شود. معمولاً واحد صدور فاکتور کیلووات ساعت (kWh) است. این معادل مجموع مصرف انرژی الکتریکی توسط یک مصرف‌کننده یک کیلووات در طول یک ساعت است و همچنین برابر با 3600000 جول است.
وات ساعتی متر غالباً به عنوان متر انرژی یا متر برق یا متر برق یا متر الکتریکی شناخته می‌شود.
به طور عمده وات ساعتی متر شامل یک موتور کوچک و یک شمارنده است. موتور با تغییر دقیق کسری از جریان جریان در مدار قابل اندازه‌گیری عمل می‌کند.
سرعت چرخش یا حرکت این موتور مستقیماً متناسب با مقدار جریان عبوری از مدار است.
بنابراین، هر چرخش روتور موتور معادل مقدار معینی از جریان جریان در مدار است. یک شمارنده به روتور متصل شده تا مجموع، و مصرف انرژی الکتریکی از تعداد کل چرخش‌های روتور نمایش داده شود.
تقلب و امنیت
چسباندن یک مغناطیس خارج از متر انرژی قدیمی روش معمول تقلب است. ترکیب برخی ظرفیت و بار القایی نیز منجر به کاهش سرعت روتور می‌شود.
مترهای مدرن‌تر می‌توانند مقادیر قبلی را با زمان و تاریخ ذخیره کنند. بنابراین تقلب جلوگیری می‌شود. شرکت‌های برق مترهای گزارش‌دهی دور می‌نصب کنند تا تقلب را تشخیص دهند.
نوع‌های وات ساعتی متر
به طور اساسی، وات ساعتی متر به سه نوع مختلف تقسیم‌بندی می‌شود:
متر القایی مکانیکی-الکترونیکی
متر انرژی الکترونیکی
مترهای هوشمند انرژی
متر القایی مکانیکی-الکترونیکی
در این نوع متر، یک دیسک آلومینیومی غیرمغناطیسی و رسانای الکتریکی در یک میدان مغناطیسی چرخانده می‌شود. چرخش با عبور قدرت از آن امکان‌پذیر است. سرعت چرخش متناسب با جریان توان از متر است.
سیستم‌های دندانه‌ای و مکانیزم‌های شمارنده برای یکپارچه‌سازی این قدرت استفاده می‌شوند. این متر با شمردن تعداد کل چرخش‌ها کار می‌کند و این متناسب با مصرف انرژی است.
یک مغناطیس سری با سیم پیچی با چند دور و سیم ضخیم در سری با خط متصل می‌شود. یک مغناطیس شانت با سیم پیچی با تعداد زیادی دور و سیم نازک در شانت با تغذیه متصل می‌شود.
یک مغناطیس ترمز، یک مغناطیس دائمی، برای توقف دیسک در زمان قطع برق و قرار دادن دیسک در موقعیت صحیح اضافه می‌شود. این امر با اعمال یک نیروی مخالف چرخش دیسک انجام می‌شود.
یک فلوکس توسط مغناطیس سری تولید می‌شود که مستقیماً متناسب با جریان است و مغناطیس شانت متناظر یک فلوکس دیگر را نسبت به ولتاژ تولید می‌کند. به دلیل ماهیت القایی، این دو فلوکس یکدیگر را با اختلاف 90 درجه می‌پیچانند.
یک جریان دوگانه در دیسک تولید می‌شود که در محل تلاقی دو میدان است. یک نیرو متناسب با محصول جریان لحظه‌ای، ولتاژ و زاویه فازی تولید می‌کند.
یک گشتاور ترمز روی دیسک توسط مغناطیس ترمز که در یک طرف دیسک قرار دارد تولید می‌شود. سرعت دیسک وقتی ثابت می‌شود که شرط زیر برقرار باشد: گشتاور ترمز = گشتاور محرک.
سیستم دندانه‌ای متصل به محور دیسک برای ثبت تعداد چرخش‌ها استفاده می‌شود. این برای اندازه‌گیری AC تک‌فاز است. برای پیکربندی‌های فاز مختلف می‌توان از سیم‌پیچ‌های اضافی استفاده کرد.
متر انرژی الکترونیکی
مهم‌ترین ویژگی متر الکترونیکی علاوه بر اندازه‌گیری مصرف انرژی، نمایش مصرف انرژی بر روی یک LED یا LCD است. در برخی مترهای پیشرفته‌تر، خواندن‌ها می‌توانند به مناطق دور منتقل شوند.
این متر می‌تواند مقدار انرژی قابل استفاده در ساعات پیک و غیرپیک را ثبت کند. علاوه بر این، این متر می‌تواند پارامترهای تأمین و بار مانند ولتاژ، توان واکنشی مصرف شده، نرخ لحظه‌ای مصرف، فاکتور توان، تقاضای حداکثر و غیره را ثبت کند.
متر هوشمند انرژی
در این نوع متر، ارتباط در هر دو جهت (شرکت برق به مشتری و مشتری به شرکت برق) امکان‌پذیر است.
ارتباط مشتری به شرکت برق شامل مقادیر پارامتر، مصرف انرژی، هشدارها و غیره است. ارتباط شرکت برق به مشتری شامل دستورالعمل‌های قطع/وصل، سیستم خواندن متر خودکار، به‌روزرسانی نرم‌افزار متر و غیره است.
مدمس‌ها در این متر برای تسهیل ارتباطات استفاده می‌شوند. سیستم ارتباطی شامل کابل لیزری، ارتباط خط برق، بی‌سیم، تلفن و غیره است.
مزایای انواع مختلف وات ساعتی متر
سه نوع اصلی متر ساعتی وات عبارتند از:
مترهای انرژی مکانیکی-الکترونیکی
مترهای انرژی الکترونیکی
متر هوشمند انرژی
مزایای هر یک از این انواع مترهای وات ساعتی در زیر فهرست شده‌اند:
