ساعت کیلووات: چه چیزی است؟ (و چگونه کار می‌کند)
وات ساعت متر یک دستگاه اندازه‌گیری است که می‌تواند انرژی الکتریکی عبوری از یک مدار را در زمان مشخصی ارزیابی و ثبت کند. با استفاده از وات ساعت متر، می‌توانیم بدانیم چقدر انرژی الکتریکی توسط یک خانه، کسب و کار یا دستگاه پرقدرت مصرف می‌شود. شرکت‌های برق وات ساعت مترها را در محل مشتریان خود نصب می‌کنند تا مصرف برق آن‌ها (برای اهداف صدور قبض) را ارزیابی کنند.
خواندن در هر دوره قبض انجام می‌شود. معمولاً واحد قبض کیلووات ساعت (kWh) است. این معادل مصرف کل انرژی الکتریکی توسط یک مصرف‌کننده یک کیلووات در طول یک ساعت است و همچنین برابر با ۳۶۰۰۰۰۰ ژول است.
وات ساعت متر اغلب به عنوان متر انرژی یا متر برق یا متر برق یا متر الکتریکی شناخته می‌شود.
عموماً وات ساعت متر شامل یک موتور کوچک و یک شمارنده است. موتور با تغییر جریان دقیقی که در مدار اندازه‌گیری شده جریان می‌یابد عمل می‌کند.
سرعت چرخش یا حرکت این موتور مستقیماً با میزان جریان عبوری از مدار متناسب است.
بنابراین، هر چرخش روتور موتور معادل مقدار مشخصی از جریان عبوری در مدار است. یک شمارنده به روتور متصل شده تا جمع کند و مصرف انرژی الکتریکی از تعداد کل چرخش‌های روتور نمایش داده شود.
تقلب و امنیت
روش معمول تقلب، چسباندن یک مغناطیس خارج از متر انرژی قدیمی است. ترکیب برخی ظرفیت‌ها و بارهای 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 از راه دور را برای تشخیص تقلب نصب می‌کنند.
انواع وات ساعت متر
به طور کلی، وات ساعت متر به سه نوع مختلف تقسیم‌بندی می‌شود:
متر القایی الکترومکانیکی
متر انرژی الکترونیکی
متر هوشمند انرژی
متر القایی الکترومکانیکی
در این نوع متر، یک دیسک آلومینیوم غیرمغناطیسی و رسانا در یک میدان مغناطیسی چرخانده می‌شود. چرخش با عبور قدرت از آن ممکن می‌شود. سرعت چرخش متناسب با جریان عبوری از متر است.
سیستم‌های دندانه‌ای و مکانیزم شمارنده برای یکپارچه‌سازی این قدرت استفاده می‌شوند. این متر با شمارش تعداد کل چرخش‌ها کار می‌کند و متناسب با مصرف انرژی است.
یک مغناطیس سری با تعداد کمی لوب با سیم ضخیم در سری با خط اتصال شده است. یک مغناطیس شانه با تعداد زیادی لوب با سیم نازک در شانه با تأمین اتصال شده است.
یک مغناطیس ترمز، یک مغناطیس دائمی، برای توقف دیسک در زمان قطع برق و قرار دادن دیسک در موقعیت وجود دارد. این کار با اعمال یک نیرو در جهت مخالف چرخش دیسک انجام می‌شود.
یک فلوکس توسط مغناطیس سری تولید می‌شود که مستقیماً با جریان عبوری متناسب است و مغناطیس شانه فلوکس دیگری متناسب با ولتاژ تولید می‌کند. به دلیل طبیعت القایی، این دو فلوکس ۹۰ درجه با یکدیگر اختلاف فاز دارند.°.
یک جریان دایره‌ای در دیسک ایجاد می‌شود که میانبر دو میدان است. یک نیرو متناسب با محصول جریان لحظه‌ای، ولتاژ و زاویه فاز این جریان ایجاد می‌کند.
یک گشتاور ترمز روی دیسک توسط مغناطیس ترمز که در یک طرف دیسک قرار دارد ایجاد 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 تک فاز است. تعداد بیشتری لوب برای پیکربندی‌های فاز مختلف استفاده می‌شود.
متر انرژی الکترونیکی
ویژگی اصلی متر الکترونیکی علاوه بر اندازه‌گیری مصرف قدرت، این است که می‌تواند مصرف انرژی را روی یک LED یا LCD نمایش دهد. در برخی مترهای پیشرفته‌تر، خواندن‌ها می‌توانند به مناطق دور منتقل شوند.
این متر می‌تواند مقدار انرژی قابل استفاده در ساعات اوج و غیر اوج را ثبت کند. علاوه بر این، این متر می‌تواند پارامترهای تأمین و بار مانند ولتاژ، قدرت واکنشی مصرف شده، نرخ لحظه‌ای مصرف، عامل توان، تقاضا ماکسیمم و غیره را ثبت کند.
متر هوشمند انرژی
در این نوع متر، ارتباط در هر دو جهت (از شرکت برق به مشتری و از مشتری به شرکت برق) ممکن است.
ارتباط مشتری به شرکت برق شامل مقادیر پارامترها، مصرف انرژی، هشدارها و غیره است. ارتباط شرکت برق به مشتری شامل دستورالعمل‌های قطع/وصل، سیستم خواندن خودکار متر، به‌روزرسانی نرم‌افزار متر و غیره است.
مدموها در این متر برای تسهیل ارتباطات استفاده می‌شوند. سیستم ارتباطی شامل کابل فیبر، ارتباط خط برق، بی‌سیم، تلفن و غیره است.
مزایای انواع مختلف وات ساعت متر
سه نوع اصلی متر وات ساعت عبارتند از:
مترهای انرژی الکترومکانیکی
مترهای انرژی الکترونیکی
متر هوشمند انرژی
مزایای هر یک از این انواع متر وات ساعت در زیر فهرست شده‌اند:
