מדי אנרגיה חשמליים ידועים בכינוי "מדי וואט-שעה", המכונים גם בקיצור "מונים חשמליים", ומשמשים למדידת ערך האנרגיה הפעילה המשמשת בחשמל. על פי מספר שלבי הספק AC הניתנים למדידה, קיימות שתי קטגוריות: חד פאזי ותלת פאזי. תן לי לדבר קודם על מד האנרגיה החשמלית החד-פאזי.
בחירת מד אנרגיה חשמלי חד פאזי במתח נמוך
מנטרה:
יש לספור את השימוש באנרגיה חשמלית, ומד האנרגיה החשמלי הוא הכרחי.
הוא מציג את הערך של קילוואט-שעה, המכונה בדרך כלל תואר על ידי האנשים.
כדי לחשב את צריכת הזרם הכוללת, הכפל את המספר הכולל של קילוואט בחמישה.
בחר את הערך הנוכחי של המונה החשמלי, ניתן להסתפק בשלושה פעמים של קילוואט.
ישנם שני זרמים מסומנים, מספר אחד בתוך ומחוץ לסוגריים.
הקטן החיצוני והגדול הפנימי הם כפולות, ויהיו פעמיים או ארבע פעמים.
ערך הכיול נמצא מחוץ לסוגריים, ומספר זרם היתר נמצא בתוך הסוגריים.
שימוש רגיל בערך הכיול, השימוש בזרם יתר צריך להיות מתון.
(1) מבוא למד אנרגיה חשמלי
מד אנרגיה חשמלי חד פאזי הוא מד צריכת החשמל הנפוץ ביותר, המשמש למדידת ערך האנרגיה הפעילה של חשמל. במדינה שלנו יש כנראה יותר ממאות מיליונים בשימוש. מד זה מכונה בדרך כלל "מד וואט-שעה", המכונה גם "מד חשמלי" בקיצור.
ישנם שני סוגים של מדי אנרגיה חשמליים, סוג הפטיפון האלקטרומגנטי המסורתי וסוג התצוגה הדיגיטלית האלקטרונית החדשה. בנוסף, ישנם סוגים רבים כגון כרטיס פלאג-אין וסוג תשלום מראש. איור 1 מציג דוגמאות להופעת מדי אנרגיה חד פאזיים ותלת פאזיים.
יחידת צריכת החשמל שמציג מד האנרגיה החשמלית היא קילוואט-שעה, המכונה "kW•h" בסמל "kWh", המכונה בדרך כלל "מעלה", כלומר קילוואט-שעה הוא מעלה אחת. . 1 קילוואט שעה היא האנרגיה החשמלית הנצרכת במשך שעה אחת (שע') של ציוד חשמלי בהספק של 1 קילוואט (קוואט).
כאשר הרכיב הצורך חשמל של הציוד החשמלי הוא התנגדות טהורה, האנרגיה החשמלית A (kW•h) הנצרכת בפרק זמן t (h) שווה למתח U (V) בשני הקצוות ולזרם I ( א) זורם דרכו. והמכפלה של זמן ההדלקה t(h), כלומר
A=Uit(W•h)=Uit/1000(kW•h)
(2) בסיס לבחירת מד אנרגיה חשמלי
ישנם שני יסודות לבחירת מד אנרגיה חשמלית: האחד הוא המתח הנקוב והשני הוא הזרם הנקוב (נקרא בדרך כלל זרם הכיול). מתח אספקת החשמל החד-פאזי של המדינה שלי הוא בדרך כלל 220V, כך שהמתח הנקוב של מד האנרגיה החשמלי צריך להיות גם 220V.
בחירת הזרם הנקוב צריכה להתבסס על ערך הזרם הכולל של הציוד החשמלי. הזרם הנקוב המכויל של מד האנרגיה החשמלי לא צריך להיות פחות מערך הזרם הכולל, אך על מנת להבטיח את דיוק המונה, הוא לא צריך להיות גדול מפי 4 מערך הזרם הכולל של חשמל.
כאשר הציוד החשמלי כולל עומסים התנגדות, ניתן לקבל את ערך הזרם הכולל של הציוד החשמלי על ידי חלוקת ההספק הכולל (הספק פעיל) של המכשירים החשמליים המשמשים למתח הנקוב. כאשר המתח הנקוב UN הוא 220V ויחידת ההספק PN היא קילוואט, ערך הזרם הכולל IN (A) צריך להיות
IZ=1000PZ/UZ=1000PN/220≈4.4545PN≈5PN
לחישובים פשוטים, ניתן להשתמש ב-IZ≈5PN.
בחיים המודרניים, רוב הציוד החשמלי החד-פאזי אינו עוד עומס התנגדות טהור. בשלב זה, הזרם הכולל שווה לסך ההספק חלקי המתח הנקוב ולאחר מכן מחולק במקדם ההספק הכולל cosφ (0.8~0.9) של העומס החשמלי, כך הזרם גדול יותר מהתוצאה המחושבת על ידי הנוסחה לעיל, בדרך כלל גדול ב-10 אחוז עד 20 אחוז.
לכן, זה צריך להיות הגיוני יותר לחשב את הערך הנוכחי הכולל של חשמל פי 5 מההספק הכולל. זהו המקור של הנוסחה "חשב את צריכת הזרם הכוללת, הכפל את המספר הכולל של קילוואט בחמישה".
עם זאת, בהתחשב בעובדה שלא יהיה שימוש בכל מכשירי החשמל בו זמנית, ויכולת "עומס יתר" של מד האנרגיה החשמלי פי 4 (או 2) מהערך הנוכחי הנקוב, על מנת לחסוך בהשקעה ברכישת חשמל מד אנרגיה, אין לחשב את ערך הזרם הנקוב של מד האנרגיה החשמלי על פי האמור לעיל. ערך הזרם הכולל המחושב.
התרגול הוכיח כי פי 3 מהכוח הכולל של קילוואט יכול לעמוד בדרישות. זהו המקור של הנוסחה "בחר את הערך הנוכחי של המונה, פי שלוש מהקילווואט ניתן להסתפק".
המשפטים האחרונים של הנוסחה עוסקים בבעיה הנוכחית המסומנת על ידי מד האנרגיה החשמלית. ישנם שני ערכי זרם מסומנים בחוגה של המונה, אחד מהם בסוגריים, למשל 5 (20) A.
שני הערכים הם בכפולות, בדרך כלל פי 2 או פי 4. הערך הקטן יותר מחוץ לסוגריים נקרא ערך הכיול או הערך המדורג, שהוא הבסיס העיקרי לבחירת הזרם של המעגל התומך, וגם הערך הנוכחי כדי להבטיח את הדיוק והפעולה התקינה של המכשיר; הערך הגדול יותר בסוגריים נקרא זרם יתר המותר המונה יכול לעבוד בטווח שלו, אך לא ניתן להבטיח את הדיוק שלו, והוא אינו מתאים לשימוש ארוך טווח.
שיטת חיווט ישיר של מד אנרגיה חשמלי חד פאזי במתח נמוך
מנטרה:
למונה חד פאזי יש ארבע יציאות, אחת, שתיים, שלוש, ארבע משמאל לימין.
אחד ושתיים מחוברים לשלושה וארבעה אפסים, והמספר היחיד פירושו המספר הכפול החוצה.
אין להסיר את חלק החיבור הקטן שליד קצה מס' 1 כפי שהוא.