описание и принцип действия, плюсы и минусы
Содержание статьи:
Индукционный счетчик электроэнергии с электромеханическим устройством подсчета расхода энергии до сих пор является надежным прибором, установленным в жилых помещениях. Пользователей привлекает его надежность, простота в обслуживании, долгий срок службы и низкая стоимость.
Конструкция индукционного счётчика
Однофазный индукционный счетчик
Основными составными элементами индукционного электросчетчика являются электромагниты напряжения и электрического тока. При их взаимодействии вместе с входящими в них магнитопроводами появляется электромагнитное поле. Через передаточное устройство поле воздействует на алюминиевый диск вращения.
Электромагнит тока при работе испытывает большие нагрузки, поэтому его обмотка изготовлена из проволоки большого сечения. Число витков не превышает тридцати. Проволока равномерно намотана на двух магнитах, которые с помощью зажимов подключены последовательно к сети.
Катушка напряжения параллельно подсоединена к сети и создает электромагнитное поле, прямо пропорциональное действующему напряжению. Обмотка катушки выполнена из тонкой проволоки сечением 0,1…0,15 мм². Число витков может достигать 12000, что позволяет создать индуктивное сопротивление больше, чем активное. Такое устройство позволяет уменьшить расход электроэнергии при работе счетчика.
Все компоненты механического однофазного электросчетчика размещены в пластмассовом корпусе. Данные по расходу электричества за текущий период выводятся на цифровой барабан. Интенсивность расхода энергии можно определить по величине скорости вращения диска.
Как работает индукционный счётчик
Внутреннее устройство индукционного счетчика
Алюминиевый диск индукционного счетчика электрической энергии является подвижным токопроводящим элементом, на который воздействует электромагнитное поле, создаваемое в катушках счетчика. В результате их действия возникает магнитное поле, переменное по направлению и действующее на диск, в котором создаются вихревые токи, совпадающие по направлению с магнитными потоками.
Между вихревыми токами и магнитными потоками происходит взаимодействие, которое создает вращающий момент, меняющийся по величине и приводящий во вращение алюминиевый диск. Между вращающим моментом и суммарным магнитным потоком от двух катушек тока и напряжения создается зависимость, с учетом сдвига фазы на 90º и обратной связью. Для получения сдвига фазы магнитный поток электромагнита напряжения разложен на две части.
Под воздействием вращающего момента диск крутится с частотой в зависимости от величины поступающей энергии. Ось диска связана со счетным устройством цифрового барабана, на котором отражается действительное количество потребляемой энергии.
Плюсы и минусы приборов
Дисковый электросчетчик старого образца имеет несколько преимуществ перед новыми электронными моделями счетчиков, которые активно внедряются в жилые дома:
- имеют высокую степень надежности;
- простая схема исполнения и принцип действия;
- стоимость электросчетчика старого образца ниже, чем электронного;
- безразличны к возможным перепадам напряжения электрической сети;
- обладают длительным сроком эксплуатации.
При низком классе точности электросчетчика потребитель может как переплачивать за электроэнергию, так и недоплачивать
В то же время электромеханические счетчики имеют и ряд недостатков, к которым относятся:
- Низкий класс точности учета электрической энергии, особенно при малых нагрузках.
- Для оплаты электроэнергии используется только один тариф, в то время как большинство электрических компаний предоставляет разную стоимость электроэнергии в дневное и ночное время.
- Возможность остановить вращение диска, и даже отмотать показатели назад, чем могут воспользоваться недобросовестные пользователи. Остановка диска возможна и в случае поломки.
Все недостатки, присущие индукционным изделиям, известны заводам изготовителям. Они постоянно работают над модернизацией и улучшением качества своей продукции, повышая класс точности и срок службы. Однако особенности конструкции не позволяют в полной мере воплотить все эти полезные необходимые условия в устройстве. Поэтому на смену индукционным приборам приходят более совершенные, электронные.
Нужно ли менять счетчики на новые
Электросчетчик необходимо менять в случае окончания срока эксплуатации
Если у вас установлен старый индукционный счетчик, не спешите его поменять на новый. Вполне возможно, что он прослужит еще долгое время, до окончания срока службы, указанного в паспорте, а это почти 20 лет. Однако в некоторых случаях могут заставить произвести замену и вы обязаны будете приобрести новый счетчик.
Электросчетчики подлежат замене в таких случаях:
- Проводятся работы по плановому обновлению электрической сети с заменой всех счетчиков.
- Счетчик неисправен.
- Закончился срок эксплуатации прибора согласно данным техпаспорта.
В частный дом разрешено устанавливать электросчетчики с классом точности не более 2
По закону пользователь при замене необязательно должен устанавливать электронный счетчик. Если ему удобно, он может поставить любой индукционный счетчик электроэнергии, главное, чтобы точность измерений соответствовала требованиям закона: класс точности должен быть 2.0 и выше.
Оплату расходов по приобретению счетчика и его установке несет владелец, если только не производится плановая замена. В отдельных случаях права собственности на прибор требуют уточнения:
- Когда счетчик установлен в квартире, домовладельцы обязаны следить за техническим состоянием прибора, снимать показания и производить замену при необходимости. Все расходы при этом несут жильцы квартиры.
- Когда электросчетчик старого образца установлен в общем коридоре, и его используют несколько квартир, прибор является общей собственностью всех владельцев. Расходы по его замене будут нести все стороны. Если это предусмотрено договором с обслуживающей компанией, сама компания меняет счетчик за счет собранных средств.
- Когда счетчик является собственностью энергетической компании, имеющей лицензию на производство подобных работ, замена производится за ее счет.
Если нет веских причин менять счетчик электроэнергии, требования проверяющих органов по замене не законны. При этом прибор учета должен быть исправен, не просрочен.
Тарифная система учета
Пример показаний индукционного счетчика
Самым существенным недостатком является невозможность использования нескольких тарифов для оплаты электроэнергии. Поэтому необходимость менять старый электросчетчик на новый зависит от того, как меняется расход энергии в течение суток. Если ночью значительный расход, есть смысл для перехода на более современный электронный прибор учета. Правда при этом следует учесть затраты на покупку и установку нового электронного счетчика.
Снятие показаний
Электромеханические счетчики снабжены цифровым барабаном, на котором отображается расход электроэнергии в киловаттах. Эти данные можно сдать в расчетную службу или самостоятельно производить расчеты.
В зависимости от модели на барабанном табло появляется 5 или 7 цифр, причем последняя отделена от остальных запятой и выделена цветом. При учете не надо считать десятые и сотые доли киловатт – только целые числа. Полученный расход киловатт за месяц умножают на стоимость 1 киловатта и получают сумму, которую надо заплатить за электричество.
Индукционный счетчик электроэнергии: принцип работы, конструкция
Для учета электроэнергии в бытовых и производственных целях используются электросчётчики. Приборы учёта электроэнергии имеют два вида:
- Индукционные.
- Электронные.
В статье будет рассмотрен такой прибор учёта, как индукционный счётчик электроэнергии.
Конструкция индукционного счётчика
В устройство индукционного прибора учёта заложены катушки, одна из которых тока, а другая – напряжения. Катушка тока имеет последовательное подключение, а катушка напряжения – параллельное. С помощью этих катушек образуется электромагнитное поле. Катушка тока имеет пропорциональный по силе тока электромагнитный поток, а катушка напряжения – пропорционально сетевого напряжения.
Электромагнитный поток заставляет алюминиевый диск вращаться, что соединён с механизмом счёта зубчатой и червячной передачей, приводя в движение счётный механизм, которым обладает индукционный счётчик электроэнергии.
Как работает индукционный счётчик
Суть работы индукционных счетчиков электроэнергии, основан на таком принципе, когда на движущуюся деталь в одно время воздействует крутящийся и затормаживающий момент. Данный момент имеет пропорцию величине учёта, момент торможения имеет пропорцию скорости раскрутки движущейся части. Состоит индукционный однофазный счетчик электроэнергии из нескольких элементов:
- Катушки напряжения, что расположили на магнитопроводе;
- Диск вращения из алюминия;
- Передаточный механизм устройства учёта;
- Катушки тока на магнитопроводе;
- Постоянный магнит.
Сделана катушка из провода с большим сечением, что может выдерживать большую нагрузку. Витки на катушки имеются в небольших количествах, обычно 13-30 витков на катушке. Распределены они в равномерном положении на двух стержнях магнитопровода, что имеет U форму и сделан из электротехнической стали. Сердцевина работает для создания определённой концентрации магнитного потока, который пересекает счётный диск и вращает его.
Подсоединяется обмотка напряжения на фазу напряжения сети и всегда имеет работоспособное состояние, наравне с потребителем, из-за этого она имеет название параллельной цепи. Катушка напряжения требуется для производства магнитного потока, который будет пропорционален сетевому напряжению. Она имеет определённые конструктивные отличия от катушки тока тем, что имеет больше витков, около 8000 – 12 000 и небольшим сечением проводника 0.1 – 0.15 мм2. В большом количестве витки создают более высокое индуктивное сопротивление, чем имеет активное сопротивление обмотки, что является довольно важным для соблюдения правила сдвига на 90° и даёт возможность уменьшит потребление электроэнергии, на однофазном счётчике.
Магнитный поток катушки тока и катушки напряжения, что проходят по диску, образуют в нём трансформационные токи, за счёт чего создаётся вращающийся момент. Чтобы создать противодействующий момент, что будет пропорционален скорости движения диска, используются постоянные тормозные магниты, чей магнитный поток пересекает крутящийся диск из электропроводящего материала.
Образующиеся в диске токи резания, всегда соблюдают скорость вращения пропорционально диска. То есть когда счётчик работает, он соблюдает определённую закономерность,чем большая мощность потребления, тем более быстро будет происходить вращение диска по его оси. Момент противодействия, что образуется при взаимодействии магнитного потока с дисковым током, всегда будет пропорционален скорости вращения. Когда диск проходит волну, что создаёт тормозной магнит, на нём наводится ЭДС резания, что идёт от середины диска. Потоковая сила тормозного магнита при взаимодействии с током диска имеет прямую пропорциональность ЭДС резания и имеет направление против движения диска. Замедляющий процесс зависит от дальности магнита от центра диска, определяется как произведение плеча на значение силы. То есть регулировка быстроты кручения происходит путём перемещения магнита, что позволяет настроить его в зависимости от передаточного числа.
Для более точной настройки на счётчиках используют специальные устройства для регулировки. Данные приборы – это короткозамкнутые медные, алюминиевые витки, или обмотка из витков провода из меди, что замкнут на настраиваемое сопротивление.
Плюсы и минусы индукционных счётчиков
Приборы учёта электроэнергии бывают только однотарифными, потому как в них отсутствует система дистанционного снятия показаний в автоматическом режиме, то есть счётчик не может работать по дневному и ночному тарифу. Это существенный недостаток, которым обладает индукционный электросчетчик, так как оплата за ток будет намного больше, чем у электронных.
Индукционные счётчики имеют ряд своих преимуществ и недостатков. Из преимуществ можно отметить:
- Обладают относительно низкой ценой.
- Высокий уровень надёжности.
- Не зависимы к перепадам электроэнергии.
- Имеют длительный срок эксплуатации.
- Подходит для таких манипуляций, как отмотка показаний и остановка счётчика.
- Продаётся в большинстве точек по продаже электротоваров.
Однако на фоне этого имеются и негативные моменты, а в частности:
- Низкий класс точности.
- Большой процент погрешности на маленьких нагрузках.
- Можно использовать всего один тариф.
Производители индукционных счётчиков работают над улучшением своей продукции, увеличивая класс точности и срок службы, но конструкция, которой обладают индукционные электросчетчики, не позволяет существенно улучшить эти показатели. Именно из-за этого пришли на смену электронные приборы учёта, которые более стабильны и обладают множеством положительных моментов.
Трехфазные индукционные счетчики — Студопедия.Нет
Трехфазные счетчики для учета активной энергии в трехпроводной цепи выполняются обычно по схеме Арона (рис.6), в четырехпроводной – по схеме рис.7.
Рис.6 Рис.7
Такой счетчик имеет два вращающих элемента, действующую на общую подвижную часть. Чаще всего подвижная часть имеет два диска. Вращающие элементы трехфазных счетчиков имеют ту же конструкцию и устройство, что и однофазных. Это относится ко всем трехфазным счетчикам, за исключением счетчиков реактивной энергии, базирующихся на вращающихся элементах с внутренним сдвигом, отличным от 90°, а именно 60 и 180°. Правда и в этих счетчиках за основу обычно берется конструкция вращающего элемента однофазного счетчика, однако принимаются меры (добавочные и шунтирующие сопротивления, короткозамкнутые витки) дня получения требуемого внутреннего сдвига.
В каждом элементе трехфазного счетчика имеют место те же процессы, что и в однофазных счетчиках, поэтому основные характеристики трехфазных счетчиков (вращающий момент, нагрузочная кривая, влияние внешних факторов и т.д.) определяются теми же явлениями, что и однофазных счетчиков. Так, например, трехфазном трехэлементном счетчике, учитывающем активную энергию в четырехпроводной цепи, фактически имеются три однофазных счетчика, каждый из которых может быть рассмотрен как отдельный счетчик. При φ=0 угол сдвига фаз между рабочими потоками равен для каждого из элементов 90°. Полный вращающий момент втрое больше, чем момент одного элемента. Нагрузочная кривая, а так же все прочие характеристики трехэлементного счетчика будут такими же, что и однофазного счетчика с такой же номинальной скоростью вращения подвижной части.
В ряде случаев, однако, такие простые соотношения между характеристиками однофазного и трехфазного счетчика не соблюдаются. Например в трехфазном двухэлементном счетчике дня учета активной энергии в трехпроводной цепи суммарный вращающий момент элементов Мвр уже не равен удвоенному значению момента М1 одного вращающего элемента, когда напряжение и ток этого элемента совпадают по фазе. Кроме того, если такой счетчик будет иметь ту же номинальную скорость, что и однофазный, то их нагрузочные кривые в области больших нагрузок будут различны. Обусловлено это тем, что суммарный момент собственного торможения трехфазного счетчика равен удвоенному моменту собственного торможения одного элемента, а суммарный вращающий момент больше вращающего момента одного элемента лишь в √3 раз.
Погрешность трехфазного счетчика от собственного торможения будет в 2/√3 = 1,16 раза больше, чем у однофазного счетчика с таким же вращающим элементом и номинальной скоростью вращения подвижной части. Аналогичные рассуждения справедливы и в отношении влияния напряжения, так как относительное значение момента собственного торможения рабочим потоком параллельной цепи у трехфазного счетчика будет в 1,16 раза больше, чем у однофазного. Для того чтобы трехфазный двухэлементный счетчик имел ту же нагрузочную кривую и то же влияние напряжения, что и однофазный, необходимо, чтобы его номинальная скорость была в 1,16 раза меньше, чем у однофазного.
Измерение активной мощности и энергии в трехфазных цепях
В трехфазной системе независимо от схемы соединения нагрузки р = u1i1+ u2i2+ u3i3+. Использование первого закона Кирхгоффа, позволяет исключить один из токов, С учетом того, что u23 = u2 – u3; u12 = u1 – u2, мгновенное значение мощности можно представить в трех формах:
Переходя от мгновенных значений к средним, получим:
Таким образом, при несимметричной нагрузке можно измерить либо тремя, либо двумя приборами.
При измерении мощности двумя ваттметрами показания ваттметров следует складывать алгебраически.
Наибольшее распространение получили двух- и трехэлементные приборы. Схема двухдискового трехфазного счетчика показана на рис. 8
Рис. 8
Обозначение типов счетчиков
CO – активной энергии, однофазные непосредственного включения или трансформаторные;
СОУ – активной энергии, однофазные трансформаторные;
САЗ – активной энергии, однофазные непосредственного включения или трансформаторные трехпроводные;
САЧ – то же четырехпроводные;
СРЗ – реактивной энергии трехфазные непосредственного включения или трансформаторные трехпроводные;
СРЧ – то же четырехпроводные;
СРЗУ, СРЧУ – то же трансформаторные;
У – универсальные.
Индукционный счетчик электроэнергии — принцип работы и разновидности
В последние годы индукционный счетчик электроэнергии активно вытесняется с рынка приборов учёта более современными и совершенными, элекртонными моделями.
Тем не менее, именно такие счётчики имеют достаточно большое количество преимуществ, благодаря которым до сих пор эксплуатируются отечественными потребителями во многих регионах нашей страны.
Плюсы и минусы
Механические приборы учёта относятся к категории надежных в эксплуатации электросчётчиков и выгодно отличаются продолжительным сроком службы.Немаловажным преимуществом является также устойчивость к перепадам напряжения в электрической сети.
Стоимость индукционного прибора учёта на порядок ниже цены новомодных электронных счётчиков, поэтому такое устройство по-прежнему считается самым доступным для широкого круга отечественных потребителей.
Тем не менее, класс точнoсти у таких приборов достаточно низкий, и варьируется в пределах 2.0-2.5 единиц, а также практически полностью отсутствует защита от хищений электроэнергии.
Кроме всего прочего, к недостаткам можно отнести высокое энергопотребление самим прибором и значительный рост погрешности измерений в условиях малых нагрузок. Определенное неудобство в процессе эксплуатации создают и внушительные габариты самого механического электросчётчика.
Важно помнить, что при необходимости выполнять одновременный учет реактивной и активной электрической энергии, потребуется устанавливать сразу несколько электросчётчиков индукционного типа.
Принцип работы индукционного счетчика электроэнергии
Стандартное счетное устройство механического прибора учёта – вращающийся алюминиевый диск и специальные цифровые барабаны, которые отражают расход электрической энергии в режиме реального времени.
Принцип работы достаточно прост, и заключается во взаимодействии электромагнитного поля с диском, представляющим собой подвижный токовый проводник. Сохранение стабильной работоспособности индукционного электросчетчика возможно только в условия фазового сдвига, который должен быть равен девяносто градусам.
Устройство индукционного счетчика электроэнергии
Индукционные приборы имеют катушку напряжения и тока. При этом подключение токовой катушки производится только последовательно, а катушка на напряжение запитывается параллельно. В процессе работы обе катушки формируют электромагнитный поток, который у токовой катушки является неизменно пропорциональным силе тока, а у катушки напряжения – пропорционален напряжению в сети.
Закономерностью принципа работы электрического счётчика индукционного типа является наличие прямой пропорциональности потребляемой мощностью и скорости вращения счётного устройства в виде алюминиевого диска.
Установка
Трехфазные приборы заметно отличаются от однофазных электрических счётчиков, и способны функционировать в условиях значительной мощности электросети.
Однофазный прибор может эксплуатироваться при номинальной мощности не выше 10 кВт.
Трехфазные приборы учёта пригодны для использования в условиях номинальной мощности в 15 кВт и более.
Такие приборы учёта относятся к категории многофункциональных, поэтому применяются не только в бытовой сети, но и при выполнении контроля трехфазных двигателей.
Опломбировка счетчика – обязательное мероприятие для каждого потребителя электроэнергии. Как опломбировать счетчик электроэнергии – порядок действий описан в статье.
Инструкция по снятию показаний с электросчетчика приведена тут.
Несмотря на то что счетчик может работать многие годы, существуют нормативы, согласно которым через определенный промежуток времени после установки прибор нужно заменить. Каков срок эксплуатации электросчетчика, расскажем далее.
Однофазные
Самым простым вариантом является однофазное подключение, выполняемое посредством кабелей и нагрузки. Провода «заземление», «фаза» и «ноль» должны подключаться на вход электросчётчика и выход из прибора учёта. Перед электросчётчиком требуется установить устройство автоматического выключения, что сделает эксплуатацию максимально безопасной и удобной.
Конструкцией стандартного электросчетчика предусмотрено наличие шины, представленной обычной медной планкой. Фиксация планки осуществляется диэлектрическими зажимами. По всей длине проделаны отверстия, позволяющие легко подводить и надежно крепить все электрические кабели.
Схема подключения однофазного счетчика
Стандартная пошаговая схема самостоятельного подключения однофазного индукционного счётчика электроэнергии:
- установка и фиксация прибора учёта в щиток;
- установка выключателей на DIN-рейке и фиксация при помощи подпружиненной защелки;
- установка шин заземляющего и защитного типа на DIN-рейке или изоляторах щитка;
- подключение нагрузки на выключатели и последующее соединение автомата со счетчиком;
- подключение электросчётчика;
- подключение «фазы» на нижние зажимы выключателя, соединение нулевой шины с кабелем «ноль» и проводов заземления с заземляющей шиной;
- установка перемычек на зажимы;
- подключение электрического счетчика на нагрузку;
- отключение подачи электричества, соединение провода «ноль» с третьей клеммой прибора учёта и подключение кабеля «фаза» на первую клемму.
На заключительном этапе проверяется работоспособность установленного оборудования на минимальной и максимальной нагрузке.
Обязательно нужно обратиться в организацию энергосбыта для того, чтобы установленный самостоятельно прибор учёта электрической энергии был проверен, а затем опломбирован специалистами.
Трехфазные
Трехфазный прибор учёта расходуемой электроэнергии принято относить к категории более безопасных счётчиков, что обусловлено разделением потребителей на отдельные группы. Такой тип электросчетчика способен измерять не только активную, но и реактивную энергию с учётом потокового направления.
Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока
Стандартная трёхфазная модель имеет восемь клемм, поэтому подключение осуществляется в следующем порядке:
- подключение общесетевых кабелей с одинаковой цветовой маркировкой на первую, третью, пятую и седьмую клеммы;
- подключение квартирных кабелей с одинаковой цветовой маркировкой на вторую, четвертую, шестую и восьмую клеммы.
В процессе самостоятельной установки в обязательном порядке должна соблюдаться схема, учитывающая подключение входных кабелей посредством четырёхполюсника от вводного автомата.
После выполнения установки, прибор учёта обязательно должен пломбироваться и ставиться на учет специалистами энергоснабжающей компании, которые фиксируют стартовые показания счетчика и выдают разрешение на эксплуатацию.
Тарифная система учета
Дифференцированный вариант системы учёта базируется на расходе электроэнергии в зависимости от временного интервала, что позволяет осуществлять оплату потребленного электричества по разным тарифам: дневному и ночному.
Следует отметить, что приборы учёта электроэнергии индукционного типа относятся к категории однотарифных, и не имеют системы дистанционного снятия показаний. Соответственно, оплата потребленного электричества при использовании такого прибора будет на порядок выше, чем расходы электроэнергии в условиях эксплуатации более современных многотарифных моделей.
Снятие показаний
Общие показатели расхода электрической энергии определяются на шкале значений всеми цифрами, расположенными до запятой. Последнее число, которое выделяется рамкой красного цвета, отображает десятые доли одного киловатта, и при выполнении расчётов не учитывается.
Чтобы самостоятельно опередить расход электроэнергии за один месяц, необходимо вычислить разницу между цифровыми данными текущего месяца и показаниями прибора учёта в предыдущем месяце.Оплата счёта за израсходованное количество кВт осуществляется в соответствии с тарифами, которые устанавливаются в каждом регионе индивидуально.
Безусловно, индукционные счетчики имеют большой ресурс эксплуатации и на их работоспособность не оказывают влияния как скачки напряжения в сети, так и качество передаваемого тока, но сэкономить на оплате электроэнергии за счёт многотарифной системы расчёта, увы, не получится.
Видео на тему
Индукционные счетчики электрической энергии — Студопедия
В качестве расчетных приборов учета активной энергии используются однофазные и (или) трехфазные счетчики двух типов: индукционные и статические счетчики ватт-часов (электронные).
В настоящее время достаточно большое число установленных расчетных счетчиков активной и реактивной энергии — индукционные. Манипулируя расчетными параметрами таких счетчиков, схемами их подключения к сетям и различными способами подсчета потребляемой электроэнергии, можно осуществлять хищения электроэнергии в различных (и даже регулируемых) объемах.
Индукционным называется счетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала. Подвижный элемент представляет собой диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем катушек.
Принцип действия индукционного счетчика электрической энергии основан на принципе действия двухобмоточного асинхронного ЭД. Ротором является алюминиевый диск, который свободно вращается в двух магнитных зазорах катушек тока и напряжения. В одной катушке намагничивающая сила создается током нагрузки потребителя, во второй катушке намагничивающая сила пропорциональна величине напряжения питающей сети. Катушки напряжения и тока смещены в пространстве на 90о и создают вращающееся магнитное поле, которое приводит во вращение алюминиевый диск. Движение диска передается на счетное устройство через передающую шестерню. Количество оборотов диска пропорционально количеству электрической энергии, протекающей в нагрузке.
Параллельная цепь индукционного счетчика электрической энергии состоит из П-образного сердечника и Т-образной перемычки, на которую одета катушка напряжения. Соединение катушки напряжения с сетью происходит через шунтовую перемычку.
Последовательная цепь (токовая катушка) состоит из П-образного сердечника и катушки. Соединена непосредственно с током нагрузки.
Наиболее точные показания счетчика наблюдаются в диапазоне 20-80% Iном. Номинальный ток не превышает, как правило, 5А.
Трехфазные счетчики отличаются количеством токовых обмоток и обмоток напряжения.
Бытовой однофазный счетчик U=220В, Iном=5А при нагрузках до 25Вт обладает зоной нечувствительности.
В однофазных сетях реактивная электрическая энергия не измеряется.
После изготовления счетчики проходят двойной метрологический контроль: органами технического контроля предприятия-изготовителя и органами технического контроля Госстандарта. После проверки счетчик опломбируется:
— на нижний винт ставится пломба технического контроля предприятия-изготовителя;
— на верхний винт устанавливается пломба органа Госстандарта.
В трехпроводных сетях с изолированной нейтралью трансформатора применяются трехпроводные двухэлементные счетчики типов САЗ(непосредственного включения или трансформаторные трехпроводные) и САЗУ (трансформаторные универсальные трехпроводные).
В четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью трансформатора применяются четырехпроводные трехэлементные счетчики типов СА4 (непосредственного включения или трансформаторные четырехпроводные) и СА4У (трансформаторные универсальные четырехпроводные). В последние годы наблюдается тенденция перехода с индукционных счетчиков на статические счетчики ватт-часов (электронные).
В соответствии с ГОСТ индукционные счетчики должны давать показания расхода энергии в киловатт-часах (киловар-часах) непосредственно или при умножении показания счетного механизма на 10n где п — целое число.
Счетчики электрической энергии характеризуются тремя основными расчетными параметрами: постоянной счетчика С, коэффициентом счетчика К ипередаточным числом счетчика А.
Постоянной счетчика С называется количество единиц электроэнергии (число ватт-секунд, ватт-часов или киловатт-часов), приходящихся на один оборот диска прибора. Постоянной статического (электронного) счетчика называется значение, выражающее соотношение между энергией, учитываемой счетчиком, и числом импульсов на испытательном стенде. Постоянная электронного счетчика выражается либо в импульсах на киловатт-час (имп/кВт-ч), либо в ватт-часах на импульс (Вт·ч/имп).
Коэффициентом счетчика К называется число, на которое нужно умножить показания счетчика для получения фактического расхода электроэнергии (кВт·ч).
Передаточным числам счетчика А называется число оборотов диска, соответствующее 1 кВт-ч. Передаточное число, как правило, указывается на табличке счетчика, например: 1 кВт-ч = 1500 оборотов диска.
Постоянная С индукционного счетчика и его передаточное число А взаимосвязаны:
Счетчики для однофазных сетей, или однофазные счетчики применяются в основном на вводах в индивидуальные дома или в квартиры в многоквартирных домах. Схема счетчика показана на рис. 1.
Рис.1. Схема включения однофазного счетчика.
Измерительная система счетчика содержит токовую обмотку 1 и обмотку напряжения 2. По токовой обмотке проходит потребляемый ток, а обмотка напряжения подключается на напряжение между проводами сети. На счетчике имеются зажимы для присоединения проводов, идущих от сети питания, и проводов в сеть потребителя. Обычно фазный провод присоединяется к зажиму 1, тогда нулевой должен присоединяться только к зажиму 3 (или 4), а не 2, потому что в последнем случае токовая обмотка окажется под напряжением, на которое она не рассчитана, и выйдет из строя. Тогда получается назначение зажимов: вход — 1 и 3, выход — 2 и 4. На счетчике под стеклом на панели имеется прорезь для цифр счетного механизма и надписи о данных счетчика, например, счетчик однофазный СО-И446, 220 В, 5…17 А, год изготовления, заводской номер.
Трехфазный индукционный электросчетчик можно рассматривать как два или три однофазных прибора, смонтированных в одном корпусе. Счетчики такого типа, как правило, однотарифные, изготовлены как стационарные с непосредственным включением или через измерительные трансформаторы тока и напряжения.
Трехфазные счетчики применяются в электроустановках, где используется трехфазный ток, а также на вводе установок, где используется однофазный ток, но подводятся три фазы, например, в жилых домах и учреждениях. На рис.2 показана схема счетчика, предназначенного для включения с трансформаторами тока в четырехпроводную сеть. Как видно из схемы, токовые обмотки счетчика присоединяются ко вторичным обмоткам трансформатора тока через зажимы 1 и 3, 4 и 6, 7 и 9. Зажимы 1, 4, 7 присоединяются к фазам и к первым выводам обмоток напряжения, вторые выводы которых соединены вместе и присоединяются к нулевому проводу.
Рис.2 Схема включения трехфазного счетчика.
Могут быть трехфазные счетчики для непосредственного включения, а также счетчики для включения с трансформаторами тока и напряжения. Счетчики непосредственного включения изготовляются на ток 5, 10, 20, 30, 50 А, а счетчики с трансформаторами тока, у которых первичный ток может быть различной величины в пределах от 10 до 10 000 А, вторичный ток — 5 А, изготовляются на ток 5 А.
Трехфазные счетчики, как и однофазные, имеют защиту от несанкционированного отбора электроэнергии. Смонтированы стопоры обратного хода, устанавливаются нестандартные винты, которые снимаются только специальным инструментом.
Трехфазные счетчики можно использовать как многотарифные или в автоматизированных системах учета.
Условия надежной работы счетчиков
Устройства, содержащие счетчики, должны устанавливаться в сухих помещениях, не содержащих агрессивных примесей в воздухе, с температурой в зимнее время не ниже 0 С. Счетчики не разрешается устанавливать в помещения, где температура часто может быть выше +40 С. В зимнее время разрешается подогрев счетчиков электрическими нагревателями, но так, чтобы температура у счетчиков была не выше +20 С.
|
Счетчик электрической энергии трехфазный индукционный допущен к применению в качестве средства измерения в Республике Беларусь — сертификат типа № 5705, Госреестр № РБ 03 13 0910 09. Счетчик электрической энергии трехфазный индукционный (далее по тексту — счетчик) представляет собой измерительный прибор индукционной системы, служащий для учета активной энергии в трехфазной четырехпроводной цепи переменного тока. Счетчик предназначен для работы в закрытых помещениях при температурах от минус 20 до плюс 40 °С и относительной влажности 80 % при температуре 25 °С, при отсутствии в воздухе агрессивных паров и газов. Счетчик не предназначен для эксплуатации во взрывопожароопасных помещениях. Основные технические данные и характеристики 1. Счетчики СА4-И699, СА4У-И699, соответствуют ТУ РБ 07514363.042-99, СТБ ГОСТ Р 52320-2007, СТБ ГОСТ Р 52321-2007.2. Исполнения счетчиков должны соответствовать таблице.
По точности учета электроэнергии счетчик соответствует классу точности 2.0 по СТБ ГОСТ Р 52320-2007, СТБ ГОСТ Р 52321-2007. Номинальное линейное напряжение — 380 В, номинальная частота — 50 Гц. Полная мощность, потребляемая цепью напряжения при номинальном напряжении и номинальной частоте, не более 6,0 В×А, активная — не более 1,5 Вт. Полная мощность, потребляемая в токовой цепи при номинальном токе и номинальной частоте, не более 0,6 В×А (для счетчиков СА4-И699 с током нагрузки 50 – 100 А и 20-100 А не более 2,0 В×А). Счетчики СА4-И699 — непосредственного включения, СА4У-И699 — через любые трансформаторы тока. Масса счетчика не более 3,7 кг. Средний срок службы не менее 32 лет. КомплектностьВ комплект поставки входит:
Допускается групповая потребительская тара без индивидуальных упаковочных коробок. Установка счетчика, порядок работы, техническое обслуживание
Транспортирование и хранение 1 Транспортирование счетчика должно производиться только в закрытом транспорте (железнодорожных вагонах, контейнерах, закрытых автомашинах, трюмах судов и т.д.) при условиях тряски с ускорением не более 30 м/с 2 при частоте ударов от 80 до 120 в минуту, при температуре от минус 50 до плюс 50 ºС и относительной влажности 98 % при температуре 25 ºС. 2 Счетчик до введения в эксплуатацию следует хранить в транспортной или потребительской таре. 3 Счетчик должен храниться в закрытом помещении, где температура может колебаться от 5 до 40 ºС, относительная влажность воздуха не превышает 80 % при температуре 25 ºС при отсутствии агрессивных паров и газов. Гарантии изготовителя 1 Изготовитель гарантирует соответствие счетчика требованиям технических условий (ТУ), СТБ ГОСТ Р 52320-2007, СТБ ГОСТ Р 52321-2007 при соблюдении условий эксплуатации, транспортирования, хранения, монтажа, демонтажа и при сохранности поверочной пломбы. 2 Гарантийный срок эксплуатации — 24 месяца со дня ввода счетчика в эксплуатацию или со дня продажи — для счетчика, реализуемого через розничную торговую сеть. Гарантийный срок хранения — 24 месяца с момента изготовления счетчика. 3 Гарантии не распространяются на счетчик:
4 Счетчик, у которого в течение гарантийного срока обнаружено несоответствие требованиям ТУ, подлежит возврату изготовителю для перепроверки и установления причин выхода его из строя. Неисправный счетчик заменяется или ремонтируется изготовителем при соблюдении потребителем условий эксплуатации, транспортирования, хранения, монтажа, демонтажа и при сохранности пломб. При нарушении указанных условий ремонт производится за счет потребителя.
Каталог запасных частей к счетчику электрической энергии И699
Общие запасные части для счётчиков электрической энергии однофазных (СО-И496) и трёхфазных (И699) индукционных | ||||||
Что такое трехфазный счетчик энергии? — Определение, работа и строительство
Определение: Счетчик , который используется для измерения мощности из трехфазного источника питания известен как трехфазный счетчик энергии. Трехфазный счетчик — это , построенный путем подключения двух однофазных счетчиков через вал . Общая энергия — это сумма из , чтение из и , элементов .
Принцип работы трехфазного счетчика энергии
Крутящий момент обоих элементов складывается механически, и общее вращение вала пропорционально потребляемой трехфазной энергии.
Строительство трехфазного счетчика энергии
Трехфазный счетчик энергии имеет два диска, установленных на общем валу. Оба диска имеют тормозной магнит, медное кольцо, затеняющую полосу и компенсатор для получения правильных показаний. Два элемента используются для измерения трехфазной мощности.Конструкция трехфазного счетчика показана на рисунке ниже.
Для трехфазного счетчика крутящий момент обоих элементов равен. Это можно сделать, отрегулировав крутящий момент. Крутящий момент регулируется путем параллельного соединения токовых катушек обоих элементов в серии и их потенциальных катушек. Ток полной нагрузки проходит через катушку, за счет чего в катушке создаются два противоположных момента.
Сила обоих крутящих моментов равна, и, следовательно, они не позволяют диску вращаться.Если крутящий момент становится неравным и диск вращается, магнитный шунт регулируется. Уравновешивающий крутящий момент получается перед тестированием счетчика. Положение компенсатора и тормозного магнита регулируется отдельно для каждого элемента для получения балансирующего момента.
,Трехфазные асинхронные двигатели — Принцип работы
Каков принцип работы трехфазных асинхронных двигателей?
Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую, которая затем подается на различные типы нагрузок. Переменный ток двигатели работают от переменного тока. Электродвигатели подразделяются на синхронные, однофазные, трехфазные индукционные и двигатели специального назначения. Из всех типов трехфазные асинхронные двигатели наиболее широко используются в промышленности, главным образом потому, что для них не требуется пусковое устройство.
Рис. Создание вращающегося магнитного поля в трехфазном асинхронном двигателе.Трехфазный асинхронный двигатель получил свое название от того факта, что ток ротора индуцируется магнитным полем, а не электрическими соединениями.
Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя основан на выработке среднеквадратичной силы.
Создание вращающегося магнитного поля
Статор асинхронного двигателя состоит из нескольких перекрывающихся обмоток, смещенных на электрический угол 120 °.Когда первичная обмотка или статор подключены к трехфазному источнику переменного тока, создается вращающееся магнитное поле, которое вращается с синхронной скоростью.
Направление вращения двигателя зависит от последовательности фаз линий питания и порядка, в котором эти линии подключены к статору. Таким образом, изменение мест подключения любых двух первичных клемм к источнику питания изменит направление вращения на противоположное.
Число полюсов и частота приложенного напряжения определяют синхронную скорость вращения статора двигателя.Двигатели обычно имеют 2, 4, 6 или 8 полюсов. Синхронная скорость — термин, обозначающий скорость, с которой будет вращаться поле, создаваемое первичными токами, — определяется следующим выражением.
Синхронная скорость вращения = (120 * частота питания) / Число полюсов статора
Производство магнитного потока
Вращающееся магнитное поле в статоре — это первая часть работы. Чтобы создать крутящий момент и, таким образом, вращаться, роторы должны пропускать ток.В асинхронных двигателях этот ток исходит от проводников ротора. Вращающееся магнитное поле, создаваемое в статоре, пересекает проводящие стержни ротора и индуцирует ЭДС.
Обмотки ротора асинхронного двигателя либо замкнуты через внешнее сопротивление, либо напрямую закорочены. Следовательно, ЭДС, индуцированная в роторе, заставляет ток течь в направлении, противоположном направлению вращающегося магнитного поля в статоре, и приводит к вращательному движению или крутящему моменту в роторе.
Как следствие, частота вращения ротора не достигает синхронной скорости среднеквадратичного значения статора. Если бы скорости совпадали, ЭДС не было бы. индуцированный в роторе, ток не будет течь, и, следовательно, крутящий момент не будет создаваться. Разница между скоростями статора (синхронной скорости) и ротора называется скольжением.
Вращение магнитного поля в асинхронном двигателе имеет то преимущество, что не требуется никаких электрических соединений с ротором.
В результате получается двигатель:
- Самозапускающийся
- Взрывозащищенный (из-за отсутствия контактных колец или коммутаторов и щеток, которые могут вызвать искрение)
- Прочная конструкция
- Недорого
- Легче обслуживать
Основы трехфазного асинхронного двигателя (часть 1)
Знакомство с трехфазным двигателем
В этой статье будут рассмотрены те концепции трехфазного асинхронного двигателя, которые являются необходимыми предпосылками для правильного выбора, приобретения, установки и технического обслуживания.
Основы трехфазного асинхронного двигателя (часть 1)Перед тем, как начинать какое-либо обсуждение двигателя, лучше провести сравнение поведения асинхронного двигателя и трансформатора при запуске, потому что в соответствии с представлением эквивалентной схемы трехфазный асинхронный двигатель является обобщенным трансформатором.
Предполагается, что читатели уже знакомы с элементарным понятием принципа работы и устройства трехфазного асинхронного двигателя.
В чем принципиальная разница в принципе работы асинхронного двигателя и трансформатора ? Это даже несмотря на то, что эквивалентная схема двигателя и трансформатора представляет собой один и тот же ротор двигателя, который вращается, а вторичная обмотка трансформатора — нет.
Асинхронный двигатель — это обобщенный трансформатор.Разница в том, что трансформатор представляет собой машину с переменным магнитным потоком, а асинхронный двигатель — это машина с вращающимся магнитным потоком. Вращающийся поток возможен только тогда, когда трехфазное напряжение (или многофазное), которое разнесено во времени на 120 градусов, приложено к трехфазной обмотке (или многофазной обмотке) на расстоянии 120 градусов в пространстве, тогда создается трехфазный вращающийся магнитный поток, величина которого постоянно, но направление постоянно меняется. В трансформаторе создаваемый поток является переменным во времени и не вращается.
Отсутствует воздушный зазор между первичной и вторичной обмотками трансформатора, поскольку между статором и ротором двигателя имеется отчетливый воздушный зазор, который обеспечивает механическую подвижность двигателя.Из-за более высокого сопротивления (или низкой проницаемости) воздушного зазора ток намагничивания, необходимый в двигателе, составляет 25-40% от номинального тока двигателя, тогда как в трансформаторе он составляет всего 2-5% от номинального первичного тока.
В машине с переменным магнитным потоком частота наведенной ЭДС в первичной и вторичной обмотках такая же, как частота ЭДС ротора, которая зависит от скольжения. Во время пуска, когда S = 1 частота наведенной ЭДС в роторе и статоре одинакова, но после нагрузки это не так.
Другое отличие состоит в том, что вторичная обмотка и сердечник установлены на валу с подшипниками, которые могут свободно вращаться, отсюда и название ротор.
Если бы вторичная обмотка трансформатора была смонтирована на валу, установленном на подшипниках, то скорость отсечения взаимного магнитного потока с вторичной цепью была бы отличной от первичной и их частота была бы другой. Индуцированная ЭДС не будет пропорциональна количеству витков, а будет произведена на отношение витков и частоту. Отношение первичной частоты к вторичной частоте называется скольжением.
Любой проводник с током, помещенный в магнитное поле, испытывает силу, так что проводник ротора испытывает крутящий момент, и согласно Закону Ленца направление движения таково, что он пытается противодействовать вызванному изменению, поэтому начинает преследовать поле ,
Диаграмма мощности асинхронного двигателя
Входная электрическая мощность статора = A
Потери в статоре = B
Потери в роторе = C
Механическая мощность = P
A — (B + C) = P
Примерно В = 0.03A, C = 0,04A
A — 0,07A = P
0,93A = P, Следовательно, КПД = (P / A) x 100 = 93%
Схема мощности асинхронного двигателяПочему двигатели LT соединены треугольником, а двигатели HT соединены звездой?
Причина техно коммерческая.
- В схеме звезды фазный ток такой же, как и линейный. Но фазное напряжение в 1 / 1,732 раза больше линейного напряжения. Таким образом, изоляция, необходимая в случае двигателя HT, меньше.
- Пусковой ток двигателей в 6-7 раз превышает ток полной нагрузки.Таким образом, пусковая мощность будет большой, если двигатели HT соединены треугольником. Это может вызвать нестабильность (падение напряжения) в случае небольшой энергосистемы. При включении двигателя HT пусковой ток будет меньше по сравнению с двигателем, подключенным по схеме треугольник. Так что пусковая мощность снижается. Пусковой крутящий момент также будет уменьшен. (Это не будет проблемой, поскольку двигатели имеют большую мощность.)
- Также, поскольку ток равен , меньше меди (Cu) , необходимой для обмотки, будет меньше. Двигатели
- LT подключаются по схеме треугольника.
- Изоляция не будет проблемой, поскольку уровень напряжения ниже.
- Пусковой ток не будет проблемой, так как пусковая мощность будет меньше. Так что проблем с провалом напряжения нет.
- Пусковой момент должен быть большим, так как двигатели малой мощности.
Сравнение пуска электродвигателей звездой и треугольником Двигатели LT имеют соединение обмоток треугольником.
1. Если используется пускатель звезда-треугольник, то они запускаются как двигатель, подключенный звездой.
2. После достижения 80% скорости синхронизации происходит переключение со звезды на первоначальную дельту конфигурации.
3. В схеме звезды напряжение на обмотках меньше, чем в 1 / 1,732 раза, чем доступно в треугольнике, поэтому ток ограничен.
4. Когда он снова переходит в треугольник, напряжение становится полным линейным напряжением, поэтому ток увеличивается, даже если он меньше, чем линейный ток, он остается выше, чем линейный ток, потребляемый звездой при пониженном напряжении. Таким образом, кабели двигателя рассчитаны на этот ток, который он потребляет при соединении треугольником.
Артикул:
1. NEMA MG-1.
2. Справочник по промышленной энергетике и применению, К. К. Агарвал.
3. Справочник по промышленной энергосистеме Шоаиб Хана.
4. Теория и расчет явлений переменного тока по Charles Proteus Steinmetz
5. Руководство по реле защиты двигателя (MM30) от L&T
Трехфазный индукционный счетчик энергии
Трехфазный индукционный счетчик энергии
Общие
Трехфазный электромеханический счетчик активной энергии, установленный на передней панели, представляет собой трехфазный четырехпроводной счетчик активной энергии нового стиля, он разработан на основе оригинального трехфазного электромеханического счетчика и полностью соответствует новым технологиям в области электромеханических счетчиков как отечественных, так и зарубежных.Счетчик полностью соответствует техническим требованиям к однофазному счетчику активной энергии класса 2, установленным международным стандартом IEC 62053-11. Он может точно и напрямую измерять потребление активной энергии 50 Гц или 60 Гц от однофазной сети переменного тока, он используется для установки внутреннего или внешнего счетчика. Счетчик имеет новый дизайн, рациональную конструкцию и может отображать общее потребление энергии с помощью механического регистра барабанного колеса. Он имеет следующие особенности: компактная конструкция, небольшие размеры, экономичность, красивый внешний вид и т. Д.
Функции и возможности
Фронтальная панель с двумя фиксированными установками, крышка изготовлена из инженерного пластика АБС, в целом формованная, черная, огнестойкая и с прозрачным стеклянным окном, дно счетчика изготовлено из качественной стали, прошедшей двойную антикоррозионную обработку , а терминал изготовлен из качественного бакелитового материала, который в целом является влагостойким, огнестойким и отформованным при высоких температурах. Он имеет следующие особенности: экономичность, красивый внешний вид и т. Д.
Рама счетчика изготовлена из алюминиевого литья с превосходной механической прочностью, стабильной структурой и устойчивостью к ударам.
Компоненты напряжения и тока используются с двойной структурой изоляции, имеет хорошие электрические характеристики.
Стандартная конфигурация цепи напряжения и цепи тока подключения в корпусе, можно выбрать подключение снаружи.
Нижний подшипник стандартной конфигурации используется из цельного драгоценного камня, ориентированный подшипник изготовлен из высокопрочной втулки из медного сплава и иглы из нержавеющей стали.Можно выбрать магнитный упорный подшипник или подшипник с двойным драгоценным камнем.
Все виды механизмов корректировки ошибок не имеют механизма ступенчатого переключения. Пусковой и плавный ход счетчика не требует настройки, что завершается отверстием для предотвращения проскальзывания диска и удобно для настройки пользователями.
Стандартная конфигурация Отображение 5 + 1 цифр с помощью механического регистра барабанного колеса, может выбрать отображение 6 + 1 знаков с помощью механического регистра барабанного колеса.
Стандартная конфигурация без устройства, предотвращающего ретроградное движение, можно выбрать добавление функции предотвращения ретроградного движения.(Пожалуйста, уточняйте при заказе).
Трехкомпонентный измеритель трехфазного четырехпроводного измерения потребления активной энергии. Соответствует стандарту IEC 62053-11.
Прямое подключение выполняется следующим образом.
Крышка коротких клемм стандартной конфигурации, можно выбрать крышку клемм расширения, чтобы защитить и использовать безопасность.
Технические параметры
Модель | Точность | Опорное напряжение (V) | Текущие характеристики (A) | Пусковой ток (A) | Характеристики изоляции |
DT862 | Класс 1/2 | 127×3 230×3 | 1.5 (6) 5 (20) 10 (40) 15 (60) 20 (80) 30 (100) | 0,5% Ib | Напряжение переменного тока 4 кВ в течение 1 минуты, импульсное напряжение формы волны 1,2 / 50 мкс 6 кВ |
Чертежи и электрические соединения
Свяжитесь с нами
,