Как отмотать, остановить электросчетчик >>
Взлом паролей >>
Подделка печатей >>

Шпионское ПО, перехват SMS >>
Как сделать невидимыми для видеокамер, госномера автомобиля >>

Добавить сайт в избранное >> 


1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ИНДУКЦИОННОГО СЧЕТЧИКА

Счетчик электроэнергии1 является электроизмерительным прибором для измерения количества элсктроэпергил-

Приниип 4p*faTRmT индукционных приборов основан на механическом взаимодействии племенных магнитных потоков. Взаимодействие потока электромагнита напряжения с наведенными токами в диске потоком токового электромагнита, с одной стороны, и взаимодействие потока токового электромагнита с наведениыми токами в том же диске потоком электромагнита напряжения» с другой стороны, вызывают электромагнитные силы, направленные по хорде диска и создающие вращающий момент. Такие счетчики называются днух-потбчиымн.    ""Современные счетчики выполняются трсхпоточиыми, в которых удвоенный вращающий момент создается за счет того, что .магнитный поток цепи тока дважды пересекает алюминиевый диск.Схематическое устройство однофазного индукционного трехпоточного счетчика с тангенциальной магнитной системой изображено на рис. 1. Магнитная система цепи напряжения Su Ш-образной формы расположена по хорде диска (отсюда название в отличие от радиальной системы, когда магнитная система цепи напряжения U-образной формы расположена по радиусу диска) и имеет ответвления til — шунтирую-шие магнитный поток и про-тивополюс Р, магнитос&язан-1гый с боковыми стержнями сердечника. Под магнитной системой цепи напряжения расположена U-образная магнитная система токовой цепи 5/.

В зазоре между этими системами располагается алюминиевый подвижной диск Д. На среднем стержне Ш-образного сердечника расположена мпоговитковая катушка из топкого провода, включаемая на напряжение сети U. Ток Fjt, проходящий по этой обмотке, создает об-

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ИНДУКЦИОННОГО СЧЕТЧИКА

 

щи и магнитный поток Ф0{1Г(( цепи н л пряжения, небольшая часть которого Фг;. называемая рабочим потоком, пересекает- диск и черед противополюс Р замыкается на боковые стержни Ш-образного сердечника. Большая часть потока Фылц. не пересекая лиска, замыкается через магнитные шунты Ш, разветвляясь на две части 1/2Фи|. Этот нерабочий поток Фт, как будет 'показано ниже, необходим для создания необходимого сдвига между потоками Фсг и Ф/ (внутреннего угла счетчика).

На нижней магнитной системе Si располагается маловитковая катушка из толстого провода, включаемая последовательно в цепь тока нагрузки /. Магнитный поток Фг дважды пересекает алюминиевый диск и замыкается по /магнитному шунту Ш верхнего сердечника и частично через его боковые стержни. Незначительная нерабочая часть потока Ф/ замыкается, не пересекая диск, через противополюс Р. Эти составляющие потока   щФг на рисунке не показаны. Упрошенная векторная диаграмма измерительного элемента счетчика 'Приведена на рис. 2 для общего случаи, когда ток нагрузки /~отстает от напряжения U на усол ср. Магнитный поток Ф/, проходя по -магнитолроводу, создаст в нем потери на гистерезис и вихревые токи, вследствие чего вектор потока Ф/ отстает от создавшего его тока / на угол ал. Обычно этот угол невелик (около 10°) и используется ври регулировке счетчика по внутреннему углу.

Катушка напряжения имеет большую индуктивную составляющую, вследствие чего ток 1и отстает от приложенного к ней напряжения U на угол около 70°. Поток Фобщ отстает от  породившего его тока  1и на угол агвследствие потерь на гистерезис и вихревые токи в сердечнике, причем составляющая этого потока Фу, пересекающая диск, отстает на больший угол вследствие дополнительных потерь на вихревые токи в алюминиевом диске. Угол сдвига фазц> между потоками Ф/ и Фи для правильной работы счетчика должен равнять-

На рис. 3 изображен алюминиевый диск со следами полюсов магнитного потока Фи и потоков +Ф/ и —Фх« Крестиками обозначены для одного и того же момента времени потоки, направленные от наблюдателя, точкой—>к наблюдателю.

Поток Фсг наведет в диске э. д. с. вихревые токи, эквивалентные току 1'и, замыкающемуся в диске вокруг следа полюса, поток Ф,, пересекая диск дважды, наведет эквивалентные токи — Г и замыкающиеся вокруг следов «своих» полюсов.

Так как наведенные в диске э. д. с. отстают от своих магнитных потоков на 90°, то, если полагать сопротивление днека чисто активным, -вызванные ими токи в диске будут совпадать по фазе с  д. с. и, следовательно, отставать от породившего их -потока тоже на угол 90°. Направление наведенных токов определяется по «-правилу буравчика». Наведенные потоком Фг токи, проходя  в облает следа полюса потока Фг; в одном направлении, складываются. Наведенный ток 1\т проходит в области следов полюсов потоков +Ф/ и — <t>i и также дважды взаимодействует с потоком Фх, что приводит к увеличению электромагнитной еплы взаимодействия, и а этом преимущество трех потом пых магнитных систем перед двухпоточиыми.

направленное -по часовой стрелке; при этом Fi=0; ^2=

Через последующий промежуток временя ~ (положение 5) магнитный поток Ф/ снова достигает максимума, но в противофазе, а поток Ф1: переходит через нУль. Взаимодействие Ф/ с током Гц создает силу Ри также направленную по часовой стрелке: Fi=ki0il/v3 и в этот момент i-2=0. В четвертый момент (положение 4) через   следукщий промежуток тг- магнитный поток Фи "достигает отрицательного максимума, а Ф/ переходит через нуль. Сила F« взаимодействия Фт/ с Vj также направлена 'по часо-совой стрелке: F^—k^ul,rl Fi=0. Далее цикл повторяется. В промежутках времени -между рассмотренными экстремальными моментами 'возникают два усилия F\ и F% направленные в противоположные стороны, как это видно, например, на рис. 3. Разностная сила в какой-то момент времени I будет направлена также по -часовой стрелке, поскольку опережающий поток, например +Ф1/, взаимодействуя с Г и, создает большую силу, нежели отстающий поток Фи с током /'/. Это видно из рис. 4,в, где в -момент / лоток Ф^ и ток У и от амплитудных значений только начинают уменьшаться тто синусоидальному закону, а поток Фи и ток Vj только начинают увеличиваться от нулевого значения (на рисунке ординаты Ф\ и 1'и для момента времени / больше ординат Фи и /'/). Отсюда следует правило, что результирующая электромагнитная сила направлена в сторону от следа полюса опережающего магнитного потока  к следу полюса отстающего магнитного потока. Следовательно, и а рис. 3 направление результирующей силы будет от полюса +Фг к полюсу Фг; и от полюса Фц к полюсу минус Ф/. Из рис. 4,г видно, что электромагнитная сила F пульсирует, лдостигая нулевого значения через промежутки ^—, когда Fi = —F2. Из сказанного следует, что максимальная результирующая электромагнитная сила возникает в момент, когда одна из составляющих сил равна нулю, и определяется взаимодействием одного магнитного ттотока с сопряженным с ним током 'в диске,

Принцип действия трех фазного счетчика активной энергии аналогичен

с той разницей что в нем несколько дисков на одной оси.

НАЗАД   

Rambler's Top100