عدادات الطاقة القائمة على التحويلة

عدادات الطاقة القائمة على التحويلة

                       
تحديث:2023-05-17
ملخص: في ال صناعة عداد الطاقة ، العديد من الأمتار تستخدم تحويلات كمستشعرات حالية....
في ال صناعة عداد الطاقة ، العديد من الأمتار تستخدم تحويلات كمستشعرات حالية. هذا في الغالب لأنها تكلف أقل من الأنواع الأخرى من أجهزة الاستشعار الحالية وتوفر مناعة مغناطيسية تجعلها خيارًا جيدًا للمقاييس أحادية الطور. ومع ذلك ، فإن هذا النهج القائم على التحويل يمثل أيضًا بعض التحديات ، بما في ذلك الحاجة إلى عزل كل تحويلة عن قلب العداد ومشكلات التسخين الناتجة عن التحويلات.
يتطلب القياس القائم على التحويل ميزتين مهمتين: العزل الكامل بين التحويلة وجوهر العداد ومخرجات ADC المتماسكة لاكتشاف تيارات المرحلة نفسها في جميع المراحل. لحسن الحظ ، تمت معالجة هذه المتطلبات في عائلة جديدة من المحولات التناظرية إلى الرقمية (ADC) من الأجهزة التناظرية.
أجهزة ADS131M04 الجديدة متعددة القنوات ، وأخذ العينات في وقت واحد ، و 24 بت ، و ADC من الدرجة الثانية دلتا سيغما التي لديها ميزات معايرة داخلية ونطاق ديناميكي واسع. تعد ADC هذه مثالية لتطبيقات قياس الطاقة التي تحتاج إلى دقة عالية واستهلاك منخفض للطاقة.
يتم تحقيق العزل بين التحويلة والعداد من خلال مقسم جهد مقاوم بسيط (R32-R48). يتم ترتيب الحاجز في تكوين شريط متوازي مع تحويلة من جانب ، و ADCs على الجانب الآخر ، والأرض بينهما. يجب عزل ADCs عن الدائرة لتجنب جهد الوضع المشترك الذي يمكن أن يتلف المحول التناظري إلى الرقمي (ADC) في جهاز القياس.
لمعالجة هذه المشكلة ، يتم إضافة مكبر للصوت بين ADC والمقسم. يمكن أن يقلل هذا الأمبير من جهد الوضع العام إلى مستوى مقبول.
هناك طريقة أخرى لضمان العزل وهي إدخال التحويلة في الموصل المؤرض ، بدلاً من الموصل غير المؤرض. يؤدي هذا إلى التخلص من جهد الوضع المشترك من التحويلة ويمنعها من إتلاف ADC أو الدوائر الداخلية للأداة.
يتطلب القياس القائم على التحويلة أيضًا ADC دقيقًا لاستشعار الفولتية المنخفضة الناتجة عن التحويلات عند التيارات المنخفضة. هذا ينطبق بشكل خاص على العدادات القائمة على التحويل المستخدمة في التطبيقات السكنية التي يتم الرجوع إليها إلى Mains. إذا لم تتم معايرة العداد القائم على التحويلة بشكل صحيح ، فقد يقرأ دائرة التيار العالي والجهد المنخفض كدائرة عالية التيار ومنخفضة الجهد وينتج عنها فواتير غير دقيقة لعملاء المرافق.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن العبث بنظام القياس القائم على التحويلة عن طريق وضع جهاز مغناطيسي على التحويلة لشل عملها. يمكن أن يؤثر هذا التلاعب المغناطيسي على التصوير المقطعي المحوسب المستخدم لاستشعار تيار الخط ، مما يؤدي إلى قراءات خاطئة للعداد وسرقة الكهرباء.
قد يتم أيضًا إزالة جهد RMS والقوة النشطة للمتر الذي تم العبث به. سيكون من الصعب اكتشاف هذا التلاعب لأنه لا يتم قياس جهد RMS والطاقة النشطة. ومع ذلك ، فإن وجود التحويلة والتصوير المقطعي المحوسب لا يزال يعطي دليلًا على حدوث حدث تلاعب.
يحتوي التصميم على مصدر طاقة تيار متردد / تيار مستمر يمكن تشغيله للدخول في وضع الكشف الحالي عند فقد جهد RMS أو الطاقة النشطة. يمكن بعد ذلك تشغيل العداد للخروج من وضع الكشف الحالي عند استعادة طاقة التيار المتردد إلى وضعها الطبيعي.