Індукційні прилади. Схеми підключення

Основою індукційного вимірювального приладу є індукційний механізм,принцип дії якого заснований на взаємодії двох або декількох магнітних потоків з індукованими ними струмами в рухомій частині механізму.

Конструктивні особливості індукційного приладу розглянемо на прикладі індукційного лічильника електричної енергії - рисунок 5.13.

Рисунок 5.13 – Конструктивна схема індукційного приладу: 1 – котушка напруги (1.1) з магнітопровідом (обмотка напруги); 2 – котушка струму (2.1) з магнітопровідом (обмотка струму); 3 – алюмінієвий диск на осі; 4 – постійний магніт; 5 – додаткова котушка; 6 – спеціальна петля; 7 – короткозамкнені виткі;

8 – клеми.

Принцип дії індукційного лічильника: внаслідок взаємодії магнітного потоку Ф_U, створеного в обмотці напруги і пропорційного до прикладеної напруги U, і магнітного потоку Ф_i, створеного котушкою струму і пропорційного до струму I, що протікає через споживач, із вихровими струмами, наведеними цими потоками в алюмінієвому диску, виникає момент обертання, який призводить до обертання диску. Момент обертання виникає при наявності трьох умов, а саме:

- магнітних потоків повинно бути два: Ф_i - магнітний потік обмотки струму та Ф_Uроб - магнітний потік обмотки напруги (його робоча складова);

- магнітні потоки повинні бути змінними;

- магнітні потоки повинні перетинати алюмінієвий диск в двох точках та між собою повинні бути зсунуті на кут φ.

Однією з головних деталей індукційного лічильника є постійний магніт, в магнітному полі якого обертається диск. Слід відзначити, що в диску буде наводитися ще один струм, величина якого буде тим більшою, чим більше швидкість обертання диска. Цей струм завжди направлений так, щоб диск загальмувався. Як результат виникає протидіючий тормозний момент, який в певний момент часу стане рівним моменту обертання, в роботі індукційного лічильника наступає сталий режим роботи. До паспортних даних індукційного лічильна належить: тип, клас точності, номінальна напруга, номінальний струм, номінальна частота, передаточне число у вигляді запису: «1 кВт = 1250 оборотів», умови експлуатації, чутливість, потужність, що споживається.

Аналітичні залежності, описують теорію індукційного приладу наведені в таблиці 5.6.

Таблиця 5.6

Аналітичні залежності індукційного вимірювального приладу

Найменування показника	Аналітичний вираз	Пояснення
Обертаючий момент	( , ),	Обертаючий момент прямо пропорційний активній потужності кола
Тормозний момент	, де nдиска – обороти диска за одиницю часу	Гальмовий момент прямо пропорційний швидкості обертання диска
Усталена швидкість обертання диску	при ; ,	Частота обертання диска прямо пропорційна активній потужності кола
Споживання електричної енергії	, де СД – дійсна постійна лічильника; Nt – обороти диска за час t	Споживання електричної енергії прямо пропорційне числу оборотів диска лічильника
Номінальна постійна індукційного лічильника	, А - передаточне число лічильника	Це номінальна витрата електричної енергії за один оборот диска
Передаточне число Індукційного лічильника	«1 кВт·год. = 600 обертів диска»	Відповідність однієї одиниці енергії, що вимірюється, певній кількості оборотів диска
Похибка Індукційного лічильника

Схеми підключення індукційного лічильника до мережі змінного струму мають вигляд:

Рисунок 5.14 – Схема безпосереднього підключення однофазного індукційного

лічильника активної енергії до однофазного кола змінного

струму

Рисунок 5.15 – Схема включення індукційного лічильника активної енергії до

однофазного кола змінного струму через вимірювальні трансформатори

струму та напруги

Рисунок 5.16 – Схема підключення однофазного індукційного лічильника

активної енергії до однофазного кола змінного струму через вимірювальний

трансформатор струму