전기 에너지 측정기의 8개 부품
안전기 에너지 미터전기 에너지를 측정하는 데 사용되는 기기로 킬로와트시 미터 또는 전기 계량기라고도 합니다. 측정 단위는 도 또는 킬로와트시입니다. 전력과 시간의 곱으로 최종 사용자의 전력 소비량을 측정할 수 있어 전력회사의 과금 기준이 됩니다. 전기는 국민의 일상생활에 없어서는 안 될 에너지원으로, 모든 가정에는 전기에너지 계량기가 설치되어 있습니다. 그러나 대부분의 사용자는 전기량계의 작동원리, 구조, 구성요소에 대해 잘 알지 못합니다.
작업 디자인 원칙을 기반으로전기 에너지 미터일반적으로 전원 공급 모듈, 디스플레이 모듈, 저장 모듈, 샘플링 모듈, 측정 모듈, 통신 모듈, 제어 모듈 및 MUC 처리 모듈의 8개 모듈로 나눌 수 있습니다. 각 모듈에는 고유한 기능이 있으며 MUC 처리 모듈에 의해 조정 및 통합되어 전체를 구성합니다.
1. 전기 에너지 미터 전원 공급 장치 모듈
전원 공급 장치 모듈은전기 에너지 미터정상적인 작동을 위한 에너지 센터 역할을 합니다. 전원 공급 모듈의 주요 기능은 AC 220V의 고전압을 DC 12V/DC5V/DC3V로 변환하는 것입니다. 전력량계 내 다른 모듈의 칩 및 장치에는 3V 저전압 전원이 공급됩니다. 전원 공급 장치 모듈에는 변압기, 저항-커패시터 전압 감소 모듈 및 스위치 전원 공급 장치의 세 가지 일반적인 유형이 있습니다.
트랜스포머 방식은 AC 220V 전원을 AC12V로 변환한 후 정류, 전압 강하, 안정화 과정을 거쳐 필요한 전압 범위를 구현하는 방식이다. 전력 용량이 작고 안정성이 높지만 전자기 간섭의 영향을 받기 쉽습니다.
저항-커패시터 전압 감소 전원 공급 장치 회로는 AC 신호의 특정 주파수에서 커패시터에 의해 생성된 용량성 리액턴스를 활용하여 최대 작동 전류를 제한합니다. 크기가 작고, 가격이 저렴하며, 전력 소모가 적고, 자체 소비량이 높습니다.
스위치 모드 전원 공급 장치는 트랜지스터, MOS 튜브, SCR 등과 같은 전자 스위칭 장치를 사용합니다. 제어 회로를 통해 전자 스위칭 장치를 주기적으로 켜고 끄고 입력 전압을 펄스로 변조하여 전압 변환을 달성합니다. 조정 가능하고 자동으로 안정화된 출력 전압을 동시에 제공합니다. 전력 소비가 낮고 크기가 작으며 전압 안정화 범위가 넓고 고주파 간섭이 발생하며 가격이 더 높습니다.
전기 에너지 계량기의 개발 및 설계 시 전원 공급 장치 유형의 선택은 제품 기능 요구 사항, 계량기 단자 커버 크기, 비용 관리 요구 사항, 다양한 지역 또는 국가의 정책 및 규정에 따라 결정됩니다.
2. 전기 에너지 미터 디스플레이 모듈
전력량계 디스플레이 모듈은 주로 전력 소비량을 판독하는 데 사용되며 특히 디지털 튜브, 카운터, 표준 LCD, 도트 매트릭스 LCD, 터치 LCD 등 다양한 디스플레이 옵션을 제공합니다. 디지털 튜브와 카운터의 표시 방법은 한 가지 방식으로만 전기 소비량을 표시할 수 있습니다. 스마트 그리드의 발전으로 전기 에너지 계량기는 점점 더 많은 유형의 전력 데이터 디스플레이를 필요로 합니다. 디지털 튜브와 카운터는 현대 전력 지능의 요구를 충족할 수 없습니다. 현재 전기량계의 주요 표시 방식은 LCD 기술입니다. 연구 및 개발 과정에서 제시되는 정보의 복잡성에 따라 다양한 유형의 LCD가 선택됩니다.
3. 전기 에너지 미터 저장 모듈
전기 에너지 계량기 저장 모듈은 주로 계량기 매개변수, 전력 소비 내역 및 기타 관련 정보를 저장하는 데 사용됩니다. 일반적인 저장 장치에는 EEPROM 칩, 강유전체 칩 및 플래시 칩이 포함됩니다. 이 세 가지 유형의 칩은 전기 에너지 계량기에서 서로 다른 용도로 사용됩니다. 플래시는 임시 데이터, 로드 프로필 데이터, 소프트웨어 업그레이드 패키지 등을 저장하는 일종의 플래시 메모리입니다.
EEPROM은 사용자가 장치 자체 또는 전용 장치를 사용하여 저장된 정보를 지우고 다시 프로그래밍할 수 있도록 하는 전기적으로 지울 수 있는 프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리입니다. 따라서 EEPROM은 데이터를 자주 수정하고 업데이트해야 하는 시나리오에서 매우 유용합니다. EEPROM은 최대 100만 바이트의 정보를 저장할 수 있으며 전력 소비량 및 기타 전력 관련 데이터를 저장하기 위해 전기 에너지 계량기에 사용됩니다. 사용 가능한 저장소 수는 전기 에너지 계량기의 전체 수명 주기에 대한 저장소 요구 사항을 충족하며 가격도 합리적입니다.
강유전체 칩은 강유전체 재료의 특성을 활용하여 고속, 저전력, 고신뢰성 데이터 저장 및 논리 연산을 구현합니다. 그들은 10억 배의 저장 용량을 가지고 있습니다. 정전 후에도 데이터가 지워지지 않으므로 강유전체 칩은 높은 저장 밀도, 빠른 속도 및 낮은 에너지 소비로 인해 유리합니다. 강유전성 칩은 주로 전력 소비량 및 기타 관련 데이터를 저장하기 위해 전기 에너지 계량기에 사용됩니다. 가격이 더 높으며 고주파 저장이 필요한 제품에만 사용됩니다.
4. 전기 에너지 미터 샘플링 모듈
전기 에너지 미터 샘플링 모듈은 전기 에너지 미터가 쉽게 획득할 수 있도록 큰 전류 신호와 큰 전압 신호를 작은 전류 신호와 작은 전압 신호로 변환하는 역할을 합니다. 일반적인 전류 샘플링 장치에는 션트, 변류기 및 Rogowski 코일이 포함됩니다. 전압 샘플링은 일반적으로 고정밀 저항기 전압 분배기 샘플링 방법을 사용하여 수행됩니다.
5. 전기 에너지 미터 측정 모듈
전기 에너지 미터 측정 모듈은 주로 아날로그 전류 및 전압 신호를 획득하고 이를 디지털 신호로 변환하는 데 사용됩니다. 단상 측정 모듈과 3상 측정 모듈로 나눌 수 있습니다.
6. 전력량계 통신 모듈
전력량계 통신 모듈은 데이터 전송 및 상호 작용의 기반 역할을 하며 스마트 그리드의 과학적 관리, 데이터 디지털화, 지능 및 정확성의 기반 역할을 합니다. 이는 또한 사물 인터넷 개발에서 인간과 컴퓨터의 상호 작용을 가능하게 하는 기반이기도 합니다. 과거에는 적외선과 RS{1}} 통신이 주요 통신 수단이었습니다. 통신 기술과 사물인터넷(IoT)의 발전으로 전력량계 통신 방식의 선택이 광범위해졌습니다. 여기에는 PLC, RF, RS485, LoRa, ZigBee, GPRS, NB-IoT 등이 포함됩니다. 시장 요구 사항을 충족하기 위해 장점과 단점은 물론 특정 애플리케이션 시나리오를 기반으로 다양한 통신 방법을 선택할 수 있습니다.
7. 전기 에너지 미터 제어 모듈
전기 에너지 미터 제어 모듈을 사용하면 전기 부하를 효과적으로 제어하고 관리할 수 있습니다. 가장 일반적인 방법은 전기량계 내부에 자기 래칭 릴레이를 설치하는 것입니다. 전기 부하의 제어 및 관리는 전력 데이터, 제어 체계 및 전원을 켜거나 끄는 실시간 명령을 사용하여 달성할 수 있습니다. 전력량계의 일반적인 기능으로는 부하를 제어하기 위한 릴레이 분리를 통한 과전류 및 과부하 보호, 특정 시간 동안 전원을 켜거나 끄는 시간 기반 제어, 선불 기능에서 크레딧이 부족할 때 릴레이 분리 및 원격 제어가 있습니다. 실시간 명령 전송.
8. 전기 에너지 미터 MCU 처리 모듈
전기에너지 계량기의 MCU 처리 모듈은 전기에너지 계량기의 두뇌입니다. 다양한 유형의 데이터에 대한 계산을 수행하고, 다양한 유형의 명령을 변환 및 실행하며, 다양한 모듈을 조정하여 기능을 성공적으로 구현합니다.
전력량계는 전원 공급 기술, 전력 측정 기술, 통신 기술, 디스플레이 기술, 저장 기술 등 전자 기술의 여러 측면을 포함하는 복합 전자 측정 장치입니다. 안정적이고 신뢰할 수 있으며 정확한 전기 계량기를 만들기 위해서는 각 기능 모듈과 전자 기술을 통합하고 결합하여 완전한 장치를 형성해야 합니다.
