Приборы индукционной системы. Это счетчики электрической энергии в цепях переменного тока

Это счетчики электрической энергии в цепях переменного тока.

На рис. 63: 1 и 2 - неподвижные электромагниты, 3 - алюминиевый диск, 4 - вертикальная ось, 5 - счетное устройство, 6 - постоянный магнит.

Рис. 63

Обмотка электромагнита 1 является обмоткой напряжения и подключается параллельно нагрузке. Обмотка электромагнита 2 является токовой обмоткой, которая включается последовательно с нагрузкой. Счетчик работает следующим образом. Когда к обмотке напряжения приложено напряжение сети U, а по токовой обмотке протекает ток нагрузки I_Н, то в магнитопроводах 1 и 2 образуются два переменных магнитных поля. Пронизывая диск, они индуцируют в нем две ЭДС: е ₁ и е ₂ (по закону электромагнитной индукции ). Под действием этих ЭДС в проводящем алюминиевом диске появляются два вихревых тока i ₁~ U и i ₂~ I_Н. В результате взаимодействия вихревых токов диска с магнитными полями обмоток возникает вращающий момент (создаваемый парой сил, определяемых по закону Ампера ). Под действием этого момента диск приводится во вращение.

Однако если диску не создавать противодействующий момент, то он будет приводиться во вращение с ускорением. Тормозной момент создается постоянным магнитом 6, установленным на противоположном крае диска. При вращении диск пересекает силовые линии магнитного поля постоянного магнита и в нем индуцируется ЭДС. Под действием ЭДС в диске возникает вихревой ток, который взаимодействуя с магнитным полем магнита обусловливает появление тормозного момента, действующего на диск. Чем быстрее будет вращаться диск, тем большим будет тормозной момент. Таким образом при большей измеряемой мощности Р большим будет вращающий момент диска, но одновременно большим будет и тормозной момент.

Можно показать, что частота вращения диска w пропорциональна активной мощности P, потребляемой нагрузкой:

.

Количество активной энергии, потребленной из сети за время t определяют по формуле:, кВт*ч.

Количество израсходованной электроэнергии фиксируется счетным устройством 5.

Такие счетчики надежны, но имеют невысокую точность. На шкале указывают значок принадлежности прибора к приборам индукционной системы.