Тема 9. Электроизмерительные приборы. Электрические счетчики. Электрический пробник. Комбинированные приборы.

Электроизмерительные приборы предназначены для выполнения измерений в быту ряда электрических величин: расходов электроэнергии, напряжения и силы тока в сети, а также сопротивления изоляции электропроводки и т. д.

Электрические счетчики

Электрические счетчики предназначены для измерения потребляемой электрической энергии. Принцип работы основан на явлении электромагнитной индукции (перемен­ные магнитные потоки взаимодействуют с токами, индуци­рованными ими в подвижной части прибора, при этом под­вижная часть прибора приходит в движение).

Индукционный счетчик имеет два электромаг­нита между полюсами которых размещен алюминиевый диск насаженный на вертикальную ось. На оси также кре­пится железная пластинка служащая для устранения само­хода, и червяк счетного механизма. Электромагнит име­ет обмотку из толстого изолированного прово­да, которая является то­ковой и включается в цепь последовательно нагрузке. Электромаг­нит имеет обмотку из тонкого изолированного провода, которая явля­ется обмоткой напряже­ния и включается в цепь параллельно нагрузке.

Токовая обмотка рас­положена на двух полю­сах U-образного сердеч­ника и имеет противопо­ложную намотку, т. е. на одном полюсе по часо­вой стрелке, а на другомпротив часовой стрелки. Переменный магнитный поток, созданный токовой обмоткой, пронизывает алюминиевый диск и возбуждает в нем индукционные токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем обмотки напряжения, приводят алюминиевый диск во вращение. Вращающий момент диска пропорционален мощности, потребляемой нагрузкой.

Для создания противодействующего момента служит по­стоянный магнит. При движении алюминиевого диска в поле магнита в диске возбуждаются индукционные токи. Взаи­модействие индукционных токов диска с магнитным полем постоянного магнита создает тормозящий момент, который пропорционален скорости вращения диска и индукции маг­нитного поля, созданного постоянным магнитом.

Таким образом, число оборотов диска счетчика пропор­ционально электрической энергии, потребляемой в цепи. Ось диска связана со счетным механизмом, показания кото­рого соответствуют выраженной в киловатт-часах энергии

тока, прошедшего через счетчик.

Счетный механизм представляет собой счетчик оборотов роликового типа, отгра­дуированный в киловатт часах (с десятичным мно­жителем). Вращение дис­ка через червячную и зуб­чатую передачу сообща­ется ролику с нанесенными цифрами. Когда ролик совершит полный оборот, то с помощью трубки, находящейся на оси, он передаст движение следующему ролику, и тот продвинется, на ¹/ ₁₀ оборо­та. Третий ролик сделает ¹/₁₀ оборота при полном обороте второго и т. д. Чаше всего роликовый счетный механизм имеет пять или шесть роликов.

Ролики прикрыты алюминиевым щитком с вырезанны­ми цифровыми окошками. На щитке-табличке наносятся паспортные данные и заводской номер счетчика. Счетный механизм работает без смазки.

Кожух и крышка зажимной коробки имеют отверстия для установки пломбы.

При включении счетчика в сеть зажимы I и IIIподключаются к источнику тока и называются генератор­ными, а зажимы II и IV— к нагрузке, и называются нагру­зочными.

Обмотка напряжения счетчика все время подключена к сети. Увеличение напряжения сети может вызвать вращение диска без подключения нагрузки, т. е. самоход счетчика. Он может быть вызван также вибрацией щита, на котором ук­реплен счетчик. Для устранения самохода нужно пластинку несколько отогнуть. При этом она больше намагничивает­ся полюсной пластинкой и сильнее к ней притягивается,

что и вызывает торможе­ние вращающегося диска.

Для измерения элект­рической энергии в цепи трехфазного тока приме­няются трехфазные счет­чики индукционной сис­темы с двумя и тремя эле­ментами. Двухэлементный трехфазный счетчик со­стоит из двух пар элект­ромагнитов и двух алюминиевых дисков, расположенных на одной оси вертикально друг над другом. Двухэлементный счетчик включается в трехпроводную трехфазную сеть,а трехэлементный — в четырехпроводную

На лицевой стороне счетчика указывается число оборо­тов диска, соответствующее 1 кВт*ч электроэнергии. На­пример, 1 кВт*ч — 1250 оборотов диска.

Основные параметры электрических трехфазных счет­чиков, ранее выпускаемых промышленностью, приведены в таблице 9, а параметры однофазных счетчиков — в таб­лице 10.

Таблица 9