elv EM 1000-S Bau- Und Bedienungsanleitung Seite 3

Spannungsspule
Stromspule
zur Verfügung, falls man eine eigene Ap-
plikation entwerfen will. Die Zählimpulse
können z. B. an einen PC weitergegeben
werden, um sie dort auszuwerten.
Wie wird Strom gezählt?
Zum besseren Verständnis der Funktion
wollen wir im Folgenden die Funktion eines
Stromzählers und die davon ableitbaren
Daten betrachten.
Ein Stromzähler ermittelt die elektri-
sche Arbeit W, die in Kilowattstunden
(kWh) gemessen wird. Die elektrische
Arbeit W ist das Produkt aus Leistung P
und Zeit t:
2
) (
1
Die elektrische Leistung P wird in Watt
(W) oder Kilowatt (kW) gemessen. Häufig
wird sie auch als Last bezeichnet, z. B.
Grundlast oder Spitzenlast.
Wenn man im allgemeinen Sprachge-
brauch von Stromverbrauch spricht, ist
nicht immer auf Anhieb klar, ob dabei eine
Arbeit oder eine Leistung gemeint ist. Auf-
klärung gewährt dann der Blick auf die
Einheit der genannten Größe. Wenn z. B.
in der Stromrechnung ein Verbrauch von
15.000 kWh in Rechnung gestellt wird, ist
das die elektrische Arbeit. Andererseits
kann der Verbrauch eines ständig laufen-
den Kühlgerätes mit 0,4 kWh/Tag angege-
ben werden. Das ist dann die über den Tag
gemittelte Leistung von:
0 4 , 400
24 24
Beide Größen sind für den, der den
Strom bezahlen muss, von Bedeutung. Bei
der Angabe der Arbeit ist die direkte Um-
rechnung in Kosten möglich.
Bei den üblichen Wechselstromzählern,
auch bekannt als Ferraris- bzw. Induktions-
Zählwerk
Bremsmagnet
Drehscheibe Drehscheibe
zähler, werden die Spannungen und Strö-
me mit Spulen, Bremsmagneten und Läu-
ferscheibe über Magnetfelder und Ströme
analog multipliziert. Dieses Produkt aus
Spannung mal Strom entspricht dann in
Form der Drehgeschwindigkeit der Dreh-
scheibe der elektrischen Leistung. Abbil-
dung 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau
eines solchen Zählers. Die Drehbewegung
der Drehscheibe entsteht durch die mittels
der Spannungs- und Stromspule erzeugten
Wirbelströme in der Aluminiumscheibe.
Dazu erzeugen die am Stromnetz ange-
schlossene Spannungsspule mit ihrem Ei-
senkern sowie die vom Laststrom durch-
flossene Stromspule mit ihrem Kern einen
um exakt 90 Grad phasenverschobenen
Wechselfluss, der zu eben diesem Wirbel-
strom in der Scheibe führt. Das Prinzip des
Ferrariszählers berücksichtigt, bedingt
durch den Aufbau, sogar den Leistungs-
faktor cos ( ) und bringt somit nur den
Wirkstrom zur Anzeige. Die Umdrehungen
der Scheibe, die mit einem Rollenzähl-
werk registriert werden, sind ein Maß für
die geleistete Arbeit. Das Verhältnis von
Umdrehung zu kWh wird als Zähler-
konstante bezeichnet. Diese Zählerkons-
tante ist auf dem Zähler (beispielsweise
600 U/kWh) angegeben. Dies bedeutet,
dass 600 Umdrehungen eine verbrauchte
kWh widerspiegeln.
Zusätzlich lassen sich auch Daten aus
der Geschwindigkeit der Drehscheibe ge-
winnen. Die Umdrehungszeit (von Rot bis
Rot) wird gemessen und ergibt beispiels-
weise zehn Sekunden. Wenn nun die An-
zahl der Umdrehungen auf eine Stunde
hochgerechnet (= 360 Umdrehungen pro
16 7 ,
Stunde) und dann durch die Zählerkons-
tante geteilt wird, so lässt sich die aktuell
verbrauchte Leistung ermitteln:
360
1
Damit nun aber nicht die einmal be-
Bild 1: Der
grundsätzliche
Aufbau eines
mechanischen
Wechselstrom-
zählers
1
0 6 , 600
600
Technische Daten:
Energiemonitor EM 1000
EM 1000:
Empfangsfrequenz: ..........868,35 MHz
Reichweite: .......... bis 100 m (Freifeld)
Spannungs-
versorgung: ........ 3 • LR6/Mignon/AA
Gehäuseabm.: .......... 83 x 125 x 68 mm
EM 1000-S und EM 1000-IR:
Sendefrequenz: .................868,35 MHz
Spannungsversorgung: ...... 7–15 V DC
(Steckernetzteil mit Hohlstecker)
Stromverbrauch:............... max. 40 mA
Impulsausgang: ............... 5-V-Impulse
Gehäuseabmessungen:
EM 1000-S: .......... 55 x 160 x 25 mm
EM 1000-IR: ..........30 x 44 x 15 mm
schleunigte Scheibe nachläuft, wenn der
Stromverbrauch geringer wird oder gar
ausbleibt, ist ein Bremsmagnet installiert,
der die Beschleunigung kompensiert und
so die Umdrehungszahl der Scheibe genau
proportional zum Stromfluss hält. Er sorgt
z. B. auch für einen sofortigen Stopp der
Scheibe, wenn kein Stromfluss mehr vor-
handen ist.
Die Funktion des EM 1000
Der Energiemonitor EM 1000 besteht
aus drei einzelnen Komponenten. In der
Abbildung 2 sind diese drei Teile darge-
stellt. Da ist zunächst der Energiemonitor-
Sender (EM 1000-S) mit dem abgesetzten
Energiemonitor-Infrarotempfänger (EM
1000-IR), der durch Abtastung der Dreh-
scheibe den Stromverbrauch ermittelt und
sendet. Dazu kommt die Energiemonitor-
Empfängereinheit (EM 1000), die als Emp-
fänger- und Anzeigeeinheit eingesetzt wird.
Im Folgenden wollen wir die einzelnen Kom-
ponenten näher betrachten.
EM 1000-IR/EM 1000-S
EM 1000-IR und EM 1000-S sind ei-
gentlich als eine Komponente zu betrach-
ten. Der EM 1000-S wurde nur deshalb
vom EM 1000-IR abgekoppelt, weil sich
der hausinterne Stromzähler in der Regel
in einem Zählerkasten befindet. Dieser
Zählerkasten ist häufig aus Stahlblech, das
eine Funkverbindung zur Energiemonitor-
Anzeige stark beeinträchtigen bzw. un-
möglich machen würde. Aus diesem Grund
ist der EM 1000-S außerhalb des Zählerkas-
tens zu platzieren.
Der EM 1000-S übernimmt gleich meh-
rere Aufgaben. Dies ist zunächst die An-
steuerung des EM 1000-IR. Weiterhin ver-
packt er die ermittelten Daten in ein Proto-
koll und sendet dieses per Funk an die
Empfängereinheit.
Der EM 1000-IR dient zur Abtastung
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