Векторные диаграммы индукционных счетчиков
На рис. 2 представлены проекции индукционного механизма счётчика. Электромагниты А и Б располагаются по хорде диска (тангенциальный тип счетчика). Поток ФI дважды пересекает диск. Ток IU создает потоки ФU и ФL. Первый, замыкается через противополюс П, пересекает диск в одном месте. Поток ФL замыкается через крайние стержни магнита Б.
Из-за больших воздушных зазоров магнитные потоки практически пропорциональны соответствующим токам
Рис.2.
Таким образом, справедливое для индукционного механизма соотношение M=CfФ1Ф2 sinψ принимает вид
M=kUIsinψ . (1)
Рис. 3.
Далее обратимся к векторной диаграмме на рис. 3. Поток ФI отстает от тока I на угол αI из-за потерь в сердечнике и диске, αU > αL из-за вихревых токов в диске. Потоки ФU и ФL индуцируют в параллельной обмотке ЭДС EU и EL.Как следует из диаграммы ψ = β – φ – αI .
Для счётчиков активной энергии необходимо выполнить условие β - αI = π/2. В этом случае ψ = π/2 – φ (при чисто активной нагрузке ψ=90º) и тогда
M = KUIcosφ.
Выполнение условия β - αI = π/2 обеспечивает поток ФL (нерабочий). ЭДС EL, наводимая этим потоком, влияет на угол β. Для более точного выполнения этого равенства (путём изменения αI) на сердечнике А помещают короткозамкнутые витки WK, а также дополнительную обмотку WД, замкнутую на регулируемое сопротивление r.
|
|
|
В счётчиках реактивной энергии необходимо выполнение условия β - αI = π (рис. 4).
Рис. 4.
Для создания тормозного момента используется постоянный магнит, тормозной момент которого пропорционален скорости вращения диска
MT = KTΩ
При установившейся скорости диска M=MT. Интегрируя, получим: W=CN, где C – постоянная счетчика.
Отметим, что все вышеизложенное справедливо при условии, что вихревые токи в диске отстают от магнитных потоков на 90º. На самом деле из-за самоиндукции это отставание несколько меньше.
Количество ампер-витков таковой обмотки обычно 70-150; при In = 10А, w = 7-15. Параллельно цепь потребляет даже при отсутствии нагрузки 1-1,5 Вт. За 20 лет срок службы счетчика ≈ 200-300 кВт).
Вращающий момент пропорционален частоте, толщине диска, проводимости металла диска и произведению потока на sin угла между ними.
Погрешности счетчика.
Погрешность из-за трения в опорах компенсируется специальным приспособлением (рис. 5). Поток ФU расщепляется за счет медного экрана и создаёт компенсирующий момент.
|
|
|
Погрешность из-за самохода устраняется использованием специального стального флажка.
Рис. 5.
По ГОСТ погрешность при нагрузке 10% от номинальной не должен превышать ± 1% для счетчиков класса точности 1 и ± 2% - для класса точности 2. ГОСТ устанавливает порог чувствительности S = Pmin/ Pmax*100%. При f=50Гц, cosφ=1 для счетчиков класса точности 1.0 и 2.0 S≤0.5%, для более низких классов точности S≤1%.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1180; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!