空氣開關和電表的額定電流需要一樣嗎

我覺得有點意思 。
同時開個空調,功能上應該沒有問題,可能并不會導致電表損壞,但是電表的計量會不準確 。
問題是,計量變大了還是變小了 。
比如,三個空調實際用了1度電,電表計量是比1度少,還是比1度多 。
是賺了還是虧了呢?
電表計量原理
對于沒有高次諧波的市電,
消耗的電量Q=P*t=U*I*t,式中P為功率,t為時間,U為電壓真有效值,I為電流真有效值 。
對于非正弦的信號,
按市電的周期將瞬間的電壓與瞬間的電流相乘,并積分,求得一個周期內的平均功率 。再累加得到電量 。
公式表示為:

空氣開關和電表的額定電流需要一樣嗎


功率計算公式
在數字電表中,在一個周期中,程序等間隔對電流、電壓的信號進行A/D轉換,并相乘之后累加 。
所以需要有一個電壓互感器采樣電壓信號,以及一個電流互感器采樣電流信號 。
超過額定值造成非線性的原因分析
信號處理有量程的限制,輸入信號在量程范圍內則測量值與實際值誤差比較小 。
超過量程,則誤差變大,電表根據量程定義了允許輸入的電壓和電流和額定值,并明確標示 。
對于電壓、電流互感器,雖然當輸入超過其額定值時,其磁芯會發生磁飽和現象,使得與實際信號相比,采樣得到的信號變小 。
但是互感器的線性范圍比較大,一般超過幾倍的額定值仍然能保持比較好的線性度 。
空氣開關和電表的額定電流需要一樣嗎


某傳感器的規格參數
如上圖的某傳感器的規格參數,額定輸入電流為5A,線性范圍卻高達0-30A 。
導致不線性引起誤差的最主要原因是為了保護運放、處理器等器件對輸入信號采用穩壓二極管、上拉二極管等進行限幅 。
空氣開關和電表的額定電流需要一樣嗎


限幅之后的波形
對計量的影響
從上圖的波形可以看出,與此波形類似的電流的平方值的波形對時間的積分值,也就是與直流電平之間包圍的面積 。被限幅信號的該面積值小于真實信號的面積值 。
即測量得到的功率值將小于實際功率值 。
有可能電能表會對該測量做一些非線性的修正,減小與實際功率值的誤差 。
但是當輸入電流信號增加到整個周期內都被削頂時,則無法再進一步修正 。
額定電流為 5A的電表,其傳感器的輸入線性范圍可以高達30A 。
對于信號調理電路,一般會有各種保護措施,即使超過額定值,也不會造成任何損壞 。
對于三個空調,假設都是2P的空間,其總的額定輸入功率約為:
2*735*3=4410W 。
對于220V 的單相電,額定工作電流為20A 。
但是空調并不時刻按照額定功率在運行,達到設定的溫度之后,
如果房間密封性好,而且設定溫度與外部環境溫度相差比較小,
維持在設定的溫度所消耗的功率比較小,遠達不到額定功率的數值 。
如果是按額定功率運行,則比較有可能信號已經發生削底,使得電表測出來的電量比實際使用電量更小 。
按我的理解,電表運行應該是變慢了 。
在回答之前,我們先來聊聊電表的重要參數---額定電流,這對理解很有幫助!
電表額定電流
空氣開關和電表的額定電流需要一樣嗎


從圖片可以看出,該電表上面標有15(60)A,這是什么意思呢?