Закрыть
Регистрация
Закрыть
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?
Регистрация
Разделы документации
Техническое регулирование. Стандартизация
Метрология
Подтверждение соответствия
Справочники
Учебно-методическая литература

Глава 3. Электрические измерения и приборы


      Катушка 2 расположена на среднем стержне сердечника 1, по­этому магнитный поток этой катушки ФU разветвляется на поток» Ф2 и Ф3, один из которых Ф2 , проходя по среднему стержню сердечника и участку 3 магнитной цепи, огибает диск и пересекает его.

      Потоки Ф3 не пересекают диска прибора, так как замыкаются по боковым стержням сердечника 1.. Следовательно, поток Ф3 исполь­зуют в сердечнике для создания необходимого угла сдвига фаз ψ между рабочими потоками Ф1 и Ф2.

     Вращающий момент диска, создаваемый магнитными потоками Ф1 и Ф2. пропорционален произведению максимальных значений этих потоков и синусу угла сдвига фаз между ними:

      где С1 - коэффициент пропорциональности, зависящий от часто­ты переменного тока.

Так как можно считать, что магнитный поток Ф2 пропорциона­лен напряжению U , т. е.

Ф2 = СU · U      ,

и поток Ф1 пропорционален току нагрузки I , т. е.

Ф1 = С1 · I,

а синус угла сдвига фаз между этими по­токами cos φ (см. рис. 3.6), то формулу (6) можно заменить выра­жжением

       где cos φ   - коэффициент мощности потребителя; 
                   Р    - активная мощ­ность;
           С1 и СU   - коэффициенты пропорциональности.

     Вихревые токи, возникающие в диске при вращении его в поле постоянных магнитов, пропорциональны частоте вращения диска nД(об/мин), поэтому противодействующий момент

МПР = Сд ·.nД

При вращении диска с равномерной скоростью его вращающий и противодействующий моменты равны, т. е.

МВР = МПР                 или

C P = Сд · nД

откуда частота вращения диска

Nд = С·Р / Сд.

Если диск за время t сделал n оборотов, то энергия А, полученная из сети потребителем за это время,

      Таким образом, согласно (8), электроэнергия, учитываемая счет­чиком, пропорциональна частоте вращения диска. Величина А/n = Сд / С получила название постоянной счетчика и представляет со­бой энергию, приходящуюся на один оборот диска.

      Счетчик электроэнергии имеет счетный механизм, который свя­зан червячной передачей с осью диска. По показаниям счетного механизма определяют количество электроэнергии, которое израс­ходовал потребитель.

     К достоинствам индукционных счетчиков следует отнести их боль­шую надежность в работе, значительную перегрузочную способность по току (-300%), незначительную чувствительность к внешним маг­нитным полям и большое значение вращающего момента.

      Так как в уравнение (7) входит коэффициент С1, зависящий от частоты сети f индукционные приборы пригодны для переменно­го тока одной определенной частоты, что является в какой-то сте­пени недостатком таких приборов. Другим недостатком можно счи­тать зависимость показаний прибора от температуры окружающей среды: с повышением температуры окружающей среды увеличива­ется сопротивление прибора и уменьшаются вихревые токи, что приводит к уменьшению вращающего момента (примерно на 0,4% при нагревании на 1 ºС).

3.6. Методы измерения электрических величин

3.6.1. Измерение тока

     Приборы, предназначенные для измерения тока, получили на­звание амперметров. Приборы, рассмотренные в разделе 3.5 . могут служить для измерения и тока, и напряжения. При этом отличают­ся способы включения их в электрическую цепь и значение сопро­тивления измерительной цепи прибора. Амперметр включают в цепь таким образом, чтобы через него проходил весь измеряемый ток, т. е. последовательно. Сопротивление амперметра должно быть малым, чтобы в нем не происходило заметного падения напряжения.

     Для измерения постоянного тока используют преимущественно амперметры магнитоэлектрической системы и реже приборы элек­тромагнитной системы, а для измерения переменного тока частотой 50 Гц в основном применяют амперметры электромагнитной системы.

     Непосредственное включение амперметра в цепь измеряемого тока не всегда возможно, так как в некоторых случаях измеряемый ток во много раз превосходит необходимый для полного отклоне­ния подвижной системы прибора. В этих случаях при измерении постоянного тока параллельно амперметру включают шунт, через который проходит большая часть измеряемого тока (рис. 3.7)

Согласно первому закону Кирхгофа, максимальное значение измеряемого амперметром тока при наличии шунта

          где I max    - максимальное значение тока в цепи;

                IAH     - номинальное (предельное) значение тока амперметра в отсутствие шунта;

                 IШ     - ток, проходящий через шунт.

Так как амперметр и шунт включены параллельно, то токи между шунтом и амперметром распределяются обратно пропорционально их сопротивлениям:

    


Возврат к списку