Конструкция и принцип действия измерительного механизма индукционной системы

Измеряемая активная энергия в общем виде определяется произведением мощности на время

W=Р·t , кВт ч.

Для измерений электроэнергии применяются индукционные и электронные счетчики.

Электронные счетчики.

Рассмотрим устройство и принцип действия однофазного индукционного счетчика.

На рисунке схематично показано устройство широко распространенного индукционного счетчика типа СО (счетчик однофазный).

1 — трехстержневой магнитопровод с обмоткой цепи напряжения U;

2 — алюминиевый диск, жестко укрепленный на оси подвижной части;

3 — противополюс из магнитомягкого материала;

4 — короткозамкнутые витки;

5— П-образный магнитопровод с двумя последовательно соединенными токовыми обмотками;

6 — обмотка, замкнутая на проволочный резистор 7 с регулируемым с помощью перемычки 8 сопротивлением;

13 — стальной поводок для создания и регулировки компенсационного момента;

12 — постоянный магнит для создания тормозного момента;

10 — пластинка с флажком, выполненная из магнитомягкого материала;

11 — стальной крючок;

9 — счетный механизм.

На рисунке 2.1.2. приведена упрощенная векторная диаграмма, поясняющая работу счетчика. Напряжение U, приложенное к обмотке напряжения, находящейся на среднем стержне магнитопровода 1, вызывает в обмотке ток 1и, отстающий по фазе от напряжения U на угол, близкий к 90° (из-за большого реактивного сопротивления обмотки). Этот ток создает в среднем стержне магнитопровода 1 магнитный поток Ф, который делится на два потока: рабочий поток ФU и поток ФL.

Рисунок 2.1.2. Векторная диаграмма однофазного счетчика

Рабочий поток ФU пересекает диск 2 и замыкается через противополюс 3. Поток ФL, замыкается через боковые стержни магнитопровода 1, минуя диск, и непосредственного участия в создании вращающего момента не принимает. Он лишь влияет на сдвиг фаз между потоком ФU и напряжением U. Потоки ФU и ФL, отстают от тока 1U на углы потерь αUи αL, причем αU>αL, так как поток ФU пересекает диск 2 и проходит через противополюс 3, в которых возникают дополнительные потери на вихревые токи.

Ток I, сдвинутый по фазе относительно напряжения U на угол φ, создает в магнитопроводе 5 магнитный поток ФI, который дважды пересекает диск 2 и замыкается через боковые стержни магнитопровода 1. Поток ФI отстает по фазе от тока I на угол αI. Таким образом, диск пересекает два не совпадающих в пространстве и имеющих фазовый сдвиг магнитных потока ФU и ФI, причем поток ФI пересекает диск дважды. Взаимодействие этих потоков с индуцированными ими в диске вихревыми токами создает вращающий момент, который можно записать как

Под действием этого момента диск счетчика будет вращаться.