Индукционные приборы

Из индукционных приборов широкое применение в практике получили счетчики электрической энергии переменного тока промышленной частоты (однофазные и трехфазные).

Однофазный счетчик состоит из двух электромагнитов. Магнитная система электромагнитов имеет воздушные зазоры, причем катушка, имеющая небольшое количество витков толстого провода, включается с нагрузкой последовательно, а катушка, имеющая большое количество витков тонкого провода – параллельно. При определенном расположении электромагнитов между их полюсами создается вращающее магнитное поле, в котором размещен свободно вращающийся алюминиевый диск. Вращающееся магнитное поле, пронизывая алюминиевый диск, индуктирует в нем вихревые токи. В результате взаимодействия вихревых токов с вращающимся магнитным полем возникает механическая сила, которая приводит диск во вращение.

Сила взаимодействия между вихревыми токами и вращающимся магнитным полем пропорциональна произведению мгновенных значений тока и напряжения, т.е. , где – постоянный коэффициент, Р – активная мощность нагрузки.

Чтобы скорость вращения диска была пропорциональна мощности нагрузки, применен тормозной магнит, в котором индуктируются вихревые токи, взаимодействующие с полем магнита и создающие противодействующий момент , где – постоянный коэффициент, Ф – магнитный поток магнита, n – частота вращения диска.

При равномерном вращении диска . Частота вращения диска становится постоянной. Счетный механизм механически связанный с осью вращения диска измеряет его число оборотов, которое пропорционально расходуемой энергии: , где С – постоянная счетчика, n – число оборотов диска за время t.

На рис.5.4, приведена схема включения однофазного счетчика в сеть. Первый и третий зажимы подключаются к источнику питания и называются генераторными, а второй и четвертый зажимы подключаются к нагрузке и называются нагрузочными.

На рис.5.5 приведена схема включения трехфазного индукционного счетчика с генераторными зажимами 1, 3, 5 и нагрузочными зажимами 2, 4, 6.

На лицевой стороне счетчика указывается число оборотов диска, соответствующее 1 кВтч электроэнергии: например, 1 кВтч – 1250 оборотов диска.

Постоянную счетчика можно определить по выражению , в котором называется номинальной постоянной счетчика.

Рис.5.4. Схема включения однофазного счетчика в сеть

Рис.5.5. Схема включения трехфазного индукционного счетчика в сеть

В действительности же при данном количестве энергии, прошедшей через счетчик, диск может совершать другое количество оборотов, тогда постоянная счетчика называется действительной постоянной счетчика.

Относительная погрешность счетчика .