隨著電能開發(fā)及利用的加快，智能電網(wǎng)的智能終端已開始在逐漸布局具有電功率計(jì)量計(jì)時(shí)、記費(fèi)、與上位機(jī)通訊、用電管理等功能的智能電表。目前，國(guó)內(nèi)智能電表從結(jié)構(gòu)上大致可分為機(jī)電一體式和全電子式兩大類。兆威在微型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面幫助電表提升智能化管理、使用。

兆威機(jī)電一體式智能電表解決方案

機(jī)電一體式智能電表采用電子式計(jì)量電路在獲得數(shù)字式脈沖信號(hào)后，通過(guò)微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)字碼轉(zhuǎn)輪得到電能計(jì)數(shù)值，這種結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)潔可行的電子式電度表的方案，但他對(duì)計(jì)量電路的要求較高，要所有的表都按一個(gè)固定的比例將電能值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)數(shù)量的數(shù)字脈沖，才能按正確的速度驅(qū)動(dòng)微電機(jī)以轉(zhuǎn)動(dòng)字輪。

目前市面上的機(jī)電一體式智能電表，為了電度表的計(jì)量精度和產(chǎn)品的一致性，在生產(chǎn)過(guò)程需增加人力物力去對(duì)元件的篩選和對(duì)半成品進(jìn)行調(diào)校,以致生產(chǎn)周期長(zhǎng)、成本劇增，不利于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

為解決這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)谖⑿碗姍C(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)前加了個(gè)齒輪減速電機(jī)配合電子式計(jì)數(shù)裝置，用行星齒輪箱結(jié)構(gòu)對(duì)字碼轉(zhuǎn)輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電子式計(jì)數(shù)裝置進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，穩(wěn)定微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)字碼轉(zhuǎn)輪的速度，解決小體積產(chǎn)品的同心度及勻速轉(zhuǎn)速問(wèn)題，提升每個(gè)表都按一個(gè)固定的比例將電能值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)數(shù)量的數(shù)字脈沖，按正確的速度驅(qū)動(dòng)微電機(jī)以轉(zhuǎn)動(dòng)字輪，以提升自動(dòng)計(jì)量計(jì)費(fèi)和控制，大大降低了生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期，又能解決智能電表正確讀數(shù)的問(wèn)題。

兆威全電子式智能電表解決方案

全電子式的智能電表比機(jī)電一體化的智能電表體積更小，可靠性更高，耗電量也更加小，但全電子式智能電表的使用壽命和可靠性指標(biāo)是個(gè)亟待解決的難題。

電子式電能表的失效機(jī)理與機(jī)械式電能表不一樣，機(jī)械式電能表的失效機(jī)理屬機(jī)械磨損型，一旦發(fā)生故障，其計(jì)度器的度數(shù)還在，其影響相對(duì)較小。電子式電能表的失效機(jī)理屬偶發(fā)性的，一旦岀現(xiàn)故障就可能導(dǎo)致不計(jì)電量，無(wú)顯示，或歷史計(jì)量數(shù)據(jù)丟失，給電網(wǎng)帶去不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，電子式電能表在現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境下暴露出抗干擾能力差等弱點(diǎn)。

為解決這個(gè)問(wèn)題，我們嘗試給電子式電能表的斷路控制器加一個(gè)智能自鎖功能。考慮到電表智能控制器的內(nèi)部空間相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小，在有限的空間里帶動(dòng)回路控制系統(tǒng)的的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，且做到只允許沿指定旋向旋轉(zhuǎn)而不能逆行。我們采用10mm行星齒輪箱+渦輪嵌件注塑成回路控制器齒輪箱，讓驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)具有體積小、力矩大特點(diǎn)又能滿足自鎖功能的需求。

此設(shè)計(jì)中的回路控制器齒輪箱可提升電子式電能表的提升反向自鎖，能做到只傳遞電機(jī)主動(dòng)端的動(dòng)力，而不對(duì)外來(lái)負(fù)載作出響應(yīng)，從而隔絕了外界負(fù)載對(duì)智能電表自身機(jī)構(gòu)的影響，遇到可能的傷害時(shí)可在兆威智能電表齒輪電機(jī)（也叫回路控制器齒輪電機(jī)）處止步，提高智能電表使用壽命，解決突然斷電時(shí)數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題，保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性。

兆威智能電表齒輪箱產(chǎn)品規(guī)格

額定電壓  ：1.5V

減速比 ：171：1

空載電流：≤160mA

空載轉(zhuǎn)速：30±15%rpm

運(yùn)行溫度：-30℃~80℃

堵轉(zhuǎn)力矩：≥200gfNaN

噪音 ：≤50db(齒輪箱于50CM的檢的噪音低于40DB（A））

此設(shè)計(jì)中，智能電表控制器齒輪箱的二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)驅(qū)動(dòng)、減速比、齒輪箱的輸出轉(zhuǎn)速及力矩等可根據(jù)客戶的驅(qū)動(dòng)需求進(jìn)行按需定制。

兆威智能電表齒輪箱失效性測(cè)試

產(chǎn)品的可靠性及穩(wěn)定性是評(píng)價(jià)產(chǎn)品技術(shù)水平的綜合指標(biāo)。為了提高全電子式智能電表的干擾性。我們建立了驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)驗(yàn)室、多功能震動(dòng)儀、恒溫恒濕箱、冷熱沖擊試驗(yàn)箱、淋雨實(shí)驗(yàn)箱、鹽霧試驗(yàn)機(jī)、噪音室等多功能實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)分析、評(píng)價(jià)、驗(yàn)證，了解總成及零部件在失效情況下而獲得可靠數(shù)據(jù)，以提高提高產(chǎn)品的可靠性，提高智能電表運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性及靈敏性。

市場(chǎng)趨勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)的普遍化、新能源技術(shù)的加快伴隨著世界各國(guó)電網(wǎng)改造，智能電表的需求和市場(chǎng)容量也逐年提升。在此背景下，智能電表的器件選擇和工藝控制越來(lái)越被重視，產(chǎn)品市場(chǎng)需求在不斷升級(jí)，智能電表的靈敏性與數(shù)據(jù)安全性是亟待解決的因素。只有真正能解決用戶及電網(wǎng)公司的痛點(diǎn)，才能在市場(chǎng)上贏得先機(jī)。聚焦電氣壽命和機(jī)械壽命，兆威智能電表驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)解決方案幫助智能電表智能化，將會(huì)為智能電表生產(chǎn)廠商帶去更大的時(shí)代紅利。