АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Вимірювання енергії однофазного змінного струму. Індукційні лічильники електроенергії

Читайте также:
  1. XIV. 7. Вимірювання електрорушійних сил. Застосування методу вимірювання ЕРС для визначення різних фізико – хімічних величин
  2. XV. 9. Хімічні джерела електричної енергії
  3. Безпосередні вимірювання малих напруг, струмів та зарядів. Гальванометри.
  4. ВИМІРЮВАННЯ АРТЕРІАЛЬНОГО ТИСКУ У ДИТИНИ
  5. Вимірювання великих струмів
  6. Вимірювання великих струмів, що грунтуються на ефекті Фарадея
  7. Вимірювання високих напруг електромеханічними приладами
  8. Вимірювання високих напруг з використанням електрооптичних ефектів Керра і Поккельса
  9. Вимірювання високих постійних і змінних напруг
  10. Вимірювання електропровідності розчину
  11. ВИМІРЮВАННЯ ЗРОСТУ НОВОНАРОДЖЕНИМ І ГРУДНИМ ДІТЯМ

Як вже зазначалося, електрична енергія визначається шляхом інтегрування потужності, що споживається навантаженням в часі. Енергія вимірюється електричними лічильниками. В лічильниках змінного струму використовуються індукційні вимірювальні механізми. За конструктивними особливостями такі лічильники ділять на радіальні і тангенційні. Вітчизняною промисловістю зараз випускаються лише тангенційні лічильники типу СО, їх схема зображена на рис. 3.1.

Струм І в колі т. з. послідовного електромагніта 1 створює магнітний потік ФІ, який проходить через осердя цього електромагніту, через осердя т. з. паралельного електромагніту 2 і двічі перетинає алюмінієвий диск 3. Струм ІU в паралельному колі лічильника створює потоки ФU і ФL. Перший, замикаючись через протиполюс 4, перетинає диск в одному місці (посередині між полюсами електромагніту 1). Потік ФL замикається через бічні стержні електромагніту 2, не перетинає диска і безпосередньої учатсі в обертанні диску не приймає. Він називається неробочим магнітним потоком паралельного кола, а потік ФU – робочим. Таким чином, в обертанні диску беруть участь всього два магнітні потоки – ФU, що проходить через диск один раз, та ФІ, що проходить через нього двічі (див. рис. 3.1).

 
 

Великі повітряні зазори на шляху потоків ФU та ФІ дозволяють з достатньою точністю твердити, що залежність між цими потоками і струмами І та ІU є лінійною, тобто

 

; , (3.10)

де U – напруга в паралельній обмотці; kI, kU – деякі постійні коефіцієнти; ZU – повний опір паралельної обмотки.

В зв’язку з тим, що активний паралельної обмотки суттєво менший в порівнянні з її індуктивним опором XU, можжемо прийняти

, (3.11)

де LU – індуктивність обмотки; f – частота зміни знаку потоків (частота струму).

Тоді потік

(3.12)

Внаслідок взаємодії потоків ФU та ФІ з вихровими струмами, що наводяться ними у диску 3, створюються обертові моменти, напрямки дії яких на диск збігаються а результуючий обертовий момент, що діє на диск 3, визначається з виразу [2, 3]:

, (3.13)

де ψ – кут між векторами ФU та ФІ; k=ckI kU; с – постійний коефіцієнт; φ – кут, на який вектор струму I відстає по фазі від вектору напруги U.



Для створення протидіючого моменту обертальному рухові диску 3 (в лічильниках цей момент називається гальмівним), до схеми введено постійний магніт 5, між полюсами якого проходить диск. Гальмівний момент МГ утворюється від взаємодії поля ФМ постійного магніту зі струмом ІМ, що наводиться ним в диску. Гальмівний момент можемо визначити з формули:

, (3.14)

де k1, k2 – постійні; – кутова швидкість обертання диску.

Нехтуючи тертям в опорах та гальмівними моментами, що їх утворюють потоки ФU та ФІ; для усталеної рівномірної кутової швидкості обертання диску М=МГ. Таким чином, з врахуванням (3.13) та (3.14), матимемо:

, або ж . (3.15)

Інтегруючи це рівняння в межах інтервалу часу ∆t=t2 – t1, отрумуємо вираз для електричної енергії, що споживається навантаженням вимірюється лічильником за проміжок часу ∆t:

W=CN, (3.16)

де С – постійна лічильника; N – кількість обертів диску за час ∆t.

Злічення енергії проводиться по лічильному механізму обертів диска 3, що його за допомогою черв’ячної передачі з’єднано з віссю диска. Одиниці електричної енергії (зазвичай 1 кВт/год), що реєструється лічильним механізмом, відповідає певна кількість його обертів. Це співвідношення зветься передавальним числом А і вказується на лічильнику.

За точністю лічильники активної енергії діляться на класи 0,5; 1,0; 2,0 і 2,5; лічильники реактивної енергії – на класи 1,5; 2,0 і 3,0 (ГОСТ 6570–75).

 


1 | 2 | 3 | 4 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)