空气开关和电表的额定电流需要一样吗

我觉得有点意思 。
同时开个空调,功能上应该没有问题,可能并不会导致电表损坏,但是电表的计量会不准确 。
问题是,计量变大了还是变小了 。
比如,三个空调实际用了1度电,电表计量是比1度少,还是比1度多 。
是赚了还是亏了呢?
电表计量原理
对于没有高次谐波的市电,
消耗的电量Q=P*t=U*I*t,式中P为功率,t为时间,U为电压真有效值,I为电流真有效值 。
对于非正弦的信号,
按市电的周期将瞬间的电压与瞬间的电流相乘,并积分,求得一个周期内的平均功率 。再累加得到电量 。
公式表示为:

空气开关和电表的额定电流需要一样吗


功率计算公式
在数字电表中,在一个周期中,程序等间隔对电流、电压的信号进行A/D转换,并相乘之后累加 。
所以需要有一个电压互感器采样电压信号,以及一个电流互感器采样电流信号 。
超过额定值造成非线性的原因分析
信号处理有量程的限制,输入信号在量程范围内则测量值与实际值误差比较小 。
超过量程,则误差变大,电表根据量程定义了允许输入的电压和电流和额定值,并明确标示 。
对于电压、电流互感器,虽然当输入超过其额定值时,其磁芯会发生磁饱和现象,使得与实际信号相比,采样得到的信号变小 。
但是互感器的线性范围比较大,一般超过几倍的额定值仍然能保持比较好的线性度 。
空气开关和电表的额定电流需要一样吗


某传感器的规格参数
如上图的某传感器的规格参数,额定输入电流为5A,线性范围却高达0-30A 。
导致不线性引起误差的最主要原因是为了保护运放、处理器等器件对输入信号采用稳压二极管、上拉二极管等进行限幅 。
空气开关和电表的额定电流需要一样吗


限幅之后的波形
对计量的影响
从上图的波形可以看出,与此波形类似的电流的平方值的波形对时间的积分值,也就是与直流电平之间包围的面积 。被限幅信号的该面积值小于真实信号的面积值 。
即测量得到的功率值将小于实际功率值 。
有可能电能表会对该测量做一些非线性的修正,减小与实际功率值的误差 。
但是当输入电流信号增加到整个周期内都被削顶时,则无法再进一步修正 。
额定电流为 5A的电表,其传感器的输入线性范围可以高达30A 。
对于信号调理电路,一般会有各种保护措施,即使超过额定值,也不会造成任何损坏 。
对于三个空调,假设都是2P的空间,其总的额定输入功率约为:
2*735*3=4410W 。
对于220V 的单相电,额定工作电流为20A 。
但是空调并不时刻按照额定功率在运行,达到设定的温度之后,
如果房间密封性好,而且设定温度与外部环境温度相差比较小,
维持在设定的温度所消耗的功率比较小,远达不到额定功率的数值 。
如果是按额定功率运行,则比较有可能信号已经发生削底,使得电表测出来的电量比实际使用电量更小 。
按我的理解,电表运行应该是变慢了 。
在回答之前,我们先来聊聊电表的重要参数---额定电流,这对理解很有帮助!
电表额定电流
空气开关和电表的额定电流需要一样吗


从图片可以看出,该电表上面标有15(60)A,这是什么意思呢?