Mikä on integroiva laite?

Integrointilaitteiden määritelmä ja luokittelu
Määritelmä

Integrointilaite on suunniteltu mitatmaan sähköpiirin toimitseman kumulatiivisen energian tietylle ajalle. Se keskittyy kokonaisenergian määrään riippumatta siitä, kuinka nopeasti tämä kulutus tapahtuu. Yksi integrointilaiteista on wattituntimittari, joka mittaa suoraan energiaa wattitunneissa. Tämä ominaisuus tekee integrointilaitteista arvokkaita erilaisten sähköjärjestelmien kokonaismäärän tarkkaan määrittämiseen asuin-, kauppa- tai teollisuuskäytössä.

Integrointilaiteiden tyypit

Integrointilaiteet voidaan pääasiassa luokitella kahteen erilliseen ryhmään: kellomittariin ja moottorimittariin. Jokainen tyypi käyttää ainutlaatuista mekanismia sähköenergian integroimiseksi ajan myötä.

Kellomittari

Kellomittarissa on erikoistettu kellomekanismi, jossa on kaksi pendulia ja kaksi kierrosryhmää. Yksi kiertoryhmä on voitettu sähköpiirin kautta kulkevalla sähkövirralla, kun taas toinen on voitettu sen yli jännityksellä. Sähkövirtakiertoryhmä on kiinteästi kiinnitetty paikalleen, kun taas jännityskiertoryhmä on kiinnitetty penduliin. Kun sähköpiiri on aktiivisena, sähkövirran ja jännityksen kiertoryhmiin syntyvät magneettivoimat vaikuttavat pendulin liikkeeseen. Nämä voimat aiheuttavat pendulin liikettä. Kiinteän sähkövirtakiertoryhmän magneettinen vetovoima pyrkii vedättämään pendulin takaisin, mikä luo dynaamisen liikkeen, joka on suoraan sidoksissa sähköpiirin parametreihin. Tämä liike käännetään kumulatiivisen kulutuksen mittaustekijäksi, kun kellomekanismi pitää kirjaa ajan kulusta ja yhdistää sen sähköenergian syöttöön.

Kellomittari (jatkuu)

Kiertoryhmien tuottama magneettivoima vetää pendulia, mikä saa ne heilumaan kohti kiinteitä sähkövirtakiertoryhmiä. Tämä toiminta aloittaa kahden pendulin välisten vuorovaikutuksen. Kun yksi penduli liikkuu eteenpäin, toinen kokee hidastavan vaikutuksen. Pendulien heilahdusliikkeiden erotukset paljastavat sähköpiirin kuluttaman sähköenergian. Tarkasti mitaten ja analysoimalla näitä eroja ajan myötä, kellomittari voi tarkasti laskea ja näyttää kumulatiivisen energian.

Moottorimittari

Moottorimittari on laajalti tunnustettu luotettavana ja tehokkaana laitteena sähköenergian mittaukseen, mikä tekee siitä suosittua monissa sovelluksissa. Rakennukseltaan se koostuu kolmesta olennaisesta komponentista, joilla kullakin on tärkeä rooli sen toiminnassa:

Toimintajärjestelmä

Moottorimittarin toimintajärjestelmä on suunniteltu tuottamaan liikemomenttia. Tämä liikemomentti on suoraan verrannollinen mittaamalla olevan sähköpiirin läpi kulkevaan sähkövirtaan. Kun sähkövirta vaihtelee, muuttuu myös toimintajärjestelmän tuottama liikemomentti. Tämä liikemomentti toimii ajovälineenä, jonka avulla mittarin liikkuvaa järjestelmää saadaan liikkeelle. Toisin sanoen toimintajärjestelmä muuttaa sähkövirran sähköenergian mekaaniseksi pyörähdysenergiaksi, aloittaen mittausprosessin.

Jarrutusjärjestelmä

Jarrutusjärjestelmällä on elintärkeä rooli, koska se tuottaa mittarissa jarrutusmomentin. Tämä jarrutusmomentti on suoraan verrannollinen liikkuvan järjestelmän pyörimisnopeuteen. Mekanismi perustuu eddy-virtauksien synnyttämiseen. Kun liikkuva levy, joka sijaitsee pysyvän magneitin magneettikentässä, pyörii, syntyy eddy-virtauksia. Eddy-virtauksien ja magneettikentän väliset vuorovaikutukset tuottavat jarrutusmomentin. Tämä momentti vastustaa toimintajärjestelmän tuottamaa ajomomenttia, varmistamalla, että mittari toimii vakaina ja tasaisena nopeudella. Ilman tehokasta jarrutusjärjestelmää, mittarin liikkuvat osat kiihtyisivät hallitsemattomasti, mikä johtaisi epätarkoihin mittauksiin.

Rekisteröintijärjestelmä

Rekisteröintijärjestelmällä on vastuu muuttaa liikkuvan järjestelmän pyörimisliikettä lukukelpoiseksi energiankulutuksen mittaukseksi. Liikkuvan järjestelmän on kiinnitetty kiskohakaiseen spindelliin. Sarja pyöröitä, jotka tunnetaan pyöräryhmänä, on yhdistetty kiskohakaiseen spindelliin pinion kautta. Kun spindelli pyörii toimintajärjestelmän tuottaman ajomomentin ansiosta, pyörät myös kiertävät. Spindellissä on viisareita, jotka liikkuvat kalibroituja mittakaavoja vasten, jotka näyttävät energiankulutusta eri yksiköissä, kuten kymmenillä, sadoilla, kymmenesosilla jne. Tämä visuaalinen esitys mahdollistaa käyttäjien helposti valvovan ja kirjaavan sähköenergian kulutuksen tietylle ajalle.

Verrattuna kellomittareihin, moottorimittarit tarjoavat taloudellisemman ratkaisun. Kellomittareiden monimutkainen suunnittelu ja valmistusvaatimukset lisäävät niiden hintaa. Siksi moottorimittarit ovat tulleet valmiiksi teollisissa sovelluksissa, joissa tarvitaan suurten mittakaavojen ja jatkuvan energianmittauksen. Niiden edullisuuden, luotettavuuden ja tarkan toiminnan ansiosta ne sopivat hyvin teollisuuden vaativiin käyttötarkoituksiin.

Kellomittarin toiminta ja moottorimittarin yksityiskohdat

Kellomittari

Kiertoryhmien tuottamat magneettivoimat vetävät pendulia, pakottaen ne heilumaan takaisin kiinteille kiertoryhmille. Tämä toiminta aloittaa kahden pendulin välisten vuorovaikutuksen. Kun yksi penduli liikkuu eteenpäin, toinen kokee hidastavan vaikutuksen. Pendulien heilahdusliikkeiden erotukset paljastavat sähköpiirin kuluttaman sähköenergian. Tarkasti mitaten näitä eroja, kellomittari voi tarkasti määrittää kumulatiivisen energian kulutuksen tietylle ajalle.

Moottorimittari

Moottorimittari on laajalti käytetty energiamittausväline, jonka luotettavuuden ja tehokkuuden ansiosta se on suosittu monissa sovelluksissa. Se koostuu kolmesta olennaisesta komponentista, joilla kullakin on oma tärkeä roolinsa toiminnassa:

Toimintajärjestelmä

Moottorimittarin toimintajärjestelmä on suunniteltu tuottamaan liikemomenttia, joka on suoraan verrannollinen mittaamalla olevan sähköpiirin läpi kulkevaan sähkövirtaan. Tämä liikemomentti toimii ajovälineenä, jonka avulla mittarin liikkuvaa järjestelmää saadaan liikkeelle. Kun sähkövirta vaihtelee, toimintajärjestelmän tuottama liikemomentti mukautuu siihen, varmistamalla, että mittarin liike heijastaa tarkasti sähköenergian syöttöä. Toisin sanoen toimintajärjestelmä muuttaa sähkövirran sähköenergian mekaaniseksi pyörähdysenergiaksi, aloittaen energiamittausprosessin.

Jarrutusjärjestelmä

Jarrutusjärjestelmällä on elintärkeä rooli, koska se tuottaa mittarissa jarrutusmomentin, joka on suoraan verrannollinen liikkuvan järjestelmän pyörimisnopeuteen. Tämä jarrutusmomentti syntyy eddy-virtauksien synnyttämisestä. Kun liikkuva levy, joka sijaitsee pysyvän magneitin magneettikentässä, pyörii, syntyy eddy-virtauksia. Eddy-virtauksien ja magneettikentän väliset vuorovaikutukset tuottavat jarrutusmomentin. Tämä momentti toimii vastavoimana toimintajärjestelmän tuottamaa ajomomenttia vastaan, ylläpitäen mittaria vakaana pyörimisnopeudella. Ilman tehokasta jarrutusjärjestelmää, mittarin liikkuvat osat kiihtyisivät hallitsemattomasti, mikä johtaisi epätarkoihin energiamittauksiin.

Rekisteröintijärjestelmä

Rekisteröintijärjestelmällä on vastuu muuttaa liikkuvan järjestelmän pyörimisliikettä lukukelpoiseksi energiankulutuksen mittaukseksi. Liikkuvan järjestelmän on kiinnitetty kiskohakaiseen spindelliin. Sarja pyöröitä, jotka tunnetaan pyöräryhmänä, on yhdistetty kiskohakaiseen spindelliin pinion kautta. Kun spindelli pyörii toimintajärjestelmän tuottaman ajomomentin ansiosta, pyörät myös kiertävät. Spindellissä on viisareita, jotka liikkuvat kalibroituja mittakaavoja vasten, jotka näyttävät energiankulutusta eri yksiköissä, kuten kymmenillä, sadoilla, kymmenesosilla jne. Tämä visuaalinen esitys mahdollistaa käyttäjien helposti valvovan ja kirjaavan sähköenergian kulutuksen ajan myötä.

Koska kellomittarit ovat suhteellisen kalliita, pääasiassa niiden monimutkaisen suunnittelun ja valmistusvaatimusten vuoksi, moottorimittarit ovat tullut valmiiksi teollisissa sovelluksissa. Niiden taloudellisuus, yhdistettynä kykyyn tarjota tarkkoja ja jatkuvia energiamittauksia, tekee niistä hyvin soveltuvia teollisuuden vaativiin ja suuriin mittakaaviin energian seurantaan.