Содержание

Индукционный счетчик электроэнергии: принцип работы, конструкция

Для учета электроэнергии в бытовых и производственных целях используются электросчётчики. Приборы учёта электроэнергии имеют два вида:

  1. Индукционные.
  2. 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:

  1. Обладают относительно низкой ценой.
  2. Высокий уровень надёжности.
  3. Не зависимы к перепадам электроэнергии.
  4. Имеют длительный срок эксплуатации.
  5. Подходит для таких манипуляций, как отмотка показаний и остановка счётчика.
  6. Продаётся в большинстве точек по продаже электротоваров.

Однако на фоне этого имеются и негативные моменты, а в частности:

  1. Низкий класс точности.
  2. Большой процент погрешности на маленьких нагрузках.
  3. 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.

amperof.ru

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

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:

  1. Обладают относительно низкой ценой.
  2. Высокий уровень надёжности.
  3. Не зависимы к перепадам электроэнергии.
  4. Имеют длительный срок эксплуатации.
  5. Подходит для таких манипуляций, как отмотка показаний и остановка счётчика.
  6. Продаётся в большинстве точек по продаже электротоваров.

Однако на фоне этого имеются и негативные моменты, а в частности:

  1. Низкий класс точности.
  2. Большой процент погрешности на маленьких нагрузках.
  3. 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.

amperof.ru

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

proprovoda.ru

11 4.4. Индукционные приборы. Однофазный индукционный счётчик электрической энергии

Принцип действия
индукционных приборов основан на
взаимодействии переменного магнитного
поля с вихревыми токами, индуцируемыми
этим же полем в проводящем подвижном
диске или цилиндре. Индукционные приборы
пригодны лишь для переменных токов, так
как ток в диске или цилиндре может
индуцироваться лишь действием переменного
магнитного потока. В настоящее время
промышленность выпускает только
индукционные счетчики электрической
энергии.

Рис. 11.6. Схема
навивки токовой катушки индукционного
прибора

Индукционный
счетчик имеет две катушки с сердечниками:
токовую катушку и катушку напряжения.
Поэтому переменное магнитное поле
создается двумя магнитными потоками
Ф1
и Ф2
сдвинутыми на некоторый угол по фазе и
в пространстве. При этом осуществляется
взаимодействие потоков с »чужими», (а
не со «своими») индукционными
токами.

Токовую катушку
(рис. 11.6) навивают толстым проводом на
стальной сердечник и включают
последовательно с нагрузкой. Магнитный
поток Ф1
в ней пропорционален току нагрузки.
Катушку напряжения (рис. 11.7) навивают
большим числом витков тонкого провода
на стальной сердечник. Индуктивное
сопротивление этого электромагнита
несравненно больше активного, поэтому
данную цепь можно считать чисто
индуктивной (ток в катушке напряжения
отстает по фазе на π/2).

Рис. 11.7. Схема
навивки катанки напряжения

Таким образом,
счетчик состоит из двух электромагнитов
и подвижного алюминиевого диска.

Легкий алюминиевый
диск укреплен на оси, которая связана
с помощью червячной передачи со счетным
механизмом, и вращается в зазоре
электромагнитов. Магнитный поток Ф1
электромагнита U-образной
формы (рис. 11.6) создается током приемника
электрической энергии, так как его
обмотка включена последовательно в
цепь нагрузки. Можно считать, что Ф1
пропорционален току:

Ф1
~ I .

На втором
электромагните (рис. 11.7) расположена
обмотка, включенная параллельно приемнику
электрической энергии, и ток в ней
пропорционален напряжению сети U.
Обмотка состоит из большого числа витков
тонкого провода и создает магнитный
поток Ф2
значение которого пропорционально U:
Ф2~U.
Индуктивное сопротивление этого
электромагнита несравненно больше
активного, поэтому можно считать, что
ток в его обмотке сдвинут по фазе от
напряжения на π/2. Таким образом, магнитные
потоки, сдвинутые по фазе и в пространстве,
образуют «бегущее» магнитное поле,
пересекающее диск.

Вихревые токи,
индуцируемые в диске магнитными потоками,
пропорциональны им: Iв11
и Iв22
. Среднее за период значение электромагнитной
силы, возникающей при взаимодействии
магнитного поля и вихревого тока и
действующей на диск, определяется
формулой

F
= Ф I
cosγ
, где γ — угол сдвига по фазе между потоком
Ф и током I
. Из этой формулы видно, что взаимодействие
между индуцированным током в диске и
созданным им магнитным полем не создает
электромагнитной силы, так как γ = 0.
Электромагнитные силы появляются только
в результате взаимодействия магнитного
потока Ф1
с током Iв2
и потока Ф2
с током Iв1.
Общий вращающий момент

Мвр
== с1Ф2
I
в1
cosγ1
+ c2Ф1Iв2
cosγ2
,

где c1
и с2
— постоянные величины. После несложных
преобразований получаем

Мвр=сФ1Ф2sinψ
,

где ψ — угол между
потоками Ф1
и Ф2
равный, практически, π/2, с — постоянная
величина. Поэтому

Мвр=kUI=kP
,

где k
— постоянный коэффициент, Р — мощность,
потребляемая нагрузкой.

Под действием
этого вращающего момента диск пришел
бы в ускоренное вращение, и число оборотов
не соответствовало бы израсходованной
электрической энергии. Поэтому необходимо
наличие противодействующего момента.

Противодействующий
момент Мпр
создается постоянным магнитом, в поле
которого вращается диск, и является
тормозным моментом, пропорциональным
частоте вращения диска Мпр=k’.
Когда моменты равны, т.е. Мпр
= Мвр,
частота вращения диска постоянна
(установившийся режим). При этом

P
=
.

Проинтегрировав
это выражение за период T,
получим

=
.

Левая часть этого
равенства определяет количество
электрической энергии использованной
за период, поэтому после интегрирования
получаем:

W =
2
π N,

где N — число оборотов
диска за период T.
Таким образом, число оборотов диска
пропорционально расходу электроэнергии.

Индукционные
счетчики обладают слабой чувствительностью
к введшим магнитным полям и изменениям
температуры окружающей среды и хорошо
выдерживают перегрузки. Однако они
очень чувствительны к изменению частоты
переменного тока в сети, поэтому
предназначаются для работы только на
определенной частоте (обычно 50 Гц).

studfiles.net

Разновидности электросчетчиков, преимущества и недостатки

В современном мире без этих приборов уже не обойтись. Ведь у каждого в доме есть электропроводка, следовательно, и электросчетчик должен быть. Но вот проблема. Как только приходит время заменить или установить счетчик, мы идем в магазин и на нас обрушивается шквал разнообразия выбора. Мы начинаем теряться и в итоге выбираем не то, что нам нужно. Чтобы такого не происходило, давайте разберемся, какие бывают счетчики, и какой подходит именно вам. На сегодня существует два основных типа счетчиков: индукционные (механические) и электронные.

Индукционные (механические) электросчетчики


Рис.1. Индукционный однофазный электросчетчик

Счетчики с вращающимся диском знакомы практически каждому. Это те, за прозрачной панелью которых есть вращающееся колесико. Наверняка многие не раз наблюдали за скоростью его вращения — чем выше скорость, тем больше расход энергии. А показания счетчика обозначаются цифрами на специальных барабанах.

Принцип работы таких счетчиков заключается в следующем. В электрическом счетчике имеется 2 катушки (рис. 2 — 1 и 4 указатели) — катушка напряжения (служит ограничителем переменного тока, преградой для помех и пр., создает магнитный поток, соразмерный напряжению) и токовая катушка (создает переменный магнитный поток, соразмерный току).


Рис.2. Принцип работы индукционного электросчетчика

Магнитные потоки, создаваемые катушками, проникают сквозь алюминиевый диск (рис.2, указатель 5). При этом потоки, которые создает токовая катушка, пронизывают диск несколько раз за счет своей U-образной формы. Как следствие, появляются электромеханические силы, которые и вращают диск.

Далее ось диска взаимодействует со счетным механизмом в виде червячной (зубчато-винтовой) передачи (Рис. 3), которая передает необходимые сигналы и информацию на цифровые барабаны. Чем выше крутящий момент диска, тем выше мощность подаваемого сигнала (крутящий момент равнозначен мощности сети), а значит и расход электроэнергии больше.


Рис.3. Червячная передача

Когда мощность подаваемого электромагнитного сигнала снижается, в действие приходит постоянный магнит торможения (Рис.2, указатель 3). Он и выравнивает колебания частоты вращения диска за счет взаимодействия с вихревыми потоками. Магнит создает электромеханическую силу, обратную кручению диска. Это заставляет диск снизить скорость или вообще остановиться.

Эта группа счетчиков наиболее дешевая и простая. Широко использовались индукционные электросчетчики в советское время (и по нынешнее время у большинства в квартирах установлены именно такие приборы). Но постепенно на смену им приходят электронные счетчики за счет ряда недостатков индукционных приборов. Например, индукционный электросчетчик не может снять показания автоматически, а также в показаниях зачастую присутствует погрешность.

Достоинства и недостатки индукционных счетчиков

Достоинства
  1. Надежны в использовании
  2. Многoлетний срок эксплуатации счетчика
  3. Независимость от перепадов электрoэнергии
  4. Дешевле электронных
Недостатки
  1. Класс точнoсти достаточно низок — 2,0; 2,5
  2. Практически oтсутствует защищенность от хищения электрической энергии
  3. Высокое собственное потребление тока
  4. При малых нагрузках вырастает погрешность (чем меньше класс точности, тем больше погрешность)
  5. При учете нескольких типов электроэнергии (активной и реактивной) возникает необходимость использования нескольких приборов учета энергии
  6. Энергоучет ведется в одном направлении
  7. Крупные габариты приборов

Электронные электросчетчики


Рис.4. Электронный электросчетчик

Эти приборы несколько дороже индукционных, но на сегодняшний день это наиболее выгодные и приоритетные в использовании счетчики. Они имеют более высокий класс точности и позволяют учитывать многотарифность.

Электронные электросчетчики работают за счет преобразования входного аналогового сигнала с датчика тока в цифровой код, равнозначный потребляемой мощности. Этот код отправляется расшифровываться на специальный микроконтроллер. После чего на дисплей (или цифровой барабан) выводится количество расходуемой электроэнергии.

Самая главная составляющая этих счетчиков — это микроконтроллер. Именно он производит анализ сигнала и рассчитывает количество расходуемой электроэнергии. А также передает информацию на выводящие, электромеханические устройства и дисплей.


Рис.5. Принцип работы электронного электросчетчика

Сам прибор состоит из корпуса, трансформатора тока, преобразователя сигнала и тарификационного модуля. Если же разбирать более подробно, в состав счетчика входят еще и:

  • ЖК-дисплей (или цифровой барабан)
  • источник вторичного питания (преобразует переменное напряжение)
  • микроконтроллер (просчитывает входные импульсы, рассчитывает расходуемую электроэнергию, обменивается данными с другими узлами и схемами счетчика)
  • преобразователь (преобразует аналоговый сигнал в цифровой с последующим преобразованием его в импульсный сигнал, равнозначный потребляемой энергии)
  • супервизор (формирует сигнал сброса при перебоях с питанием, выводит аварийный сигнал при снижении входного напряжения)
  • память (хранит данные об электроэнергии)
  • телеметрический выход (принимает импульсный сигнал об энергопотреблении)
  • часы реального времени (отсчитывают текущее время и дату)
  • оптический порт (считывает показания счетчика, а также программирует его)

Достоинства и недостатки электронных электросчетчиков

Достоинства
  1. Класс тoчности — от 1,0 — высокий
  2. Многотарифность (от 2)
  3. Достаточно одного счетчика при учете нескольких типов электрической энергии
  4. Энергоучет ведется в 2 направлениях
  5. Ведут измерение качества и объема мощности
  6. Хранят данные учета электроэнергии
  7. Данные легко доступны
  8. В случае хищения электроэнергии осуществляется фиксация несанкционированного доступа
  9. Возмoжность дистанциoнно снимать пoказатели
  10. Возможно применение при автоматизированном техническом учёте и контроле учета электроэнергии (АСТУЭ и АСКУЭ)
  11. Длительный срок метрологического интервала (МПИ)
  12. Малые по размеру
Недостатки
  1. Очень чувствительны к перепадам напряжения
  2. Дороже индукционных
  3. Достаточно сложно отремонтировать

Маркировка на электросчетчиках

Помимо видов счетчиков существует еще несколько нюансов, которые следует знать. На любом электросчетчике имеется определенная маркировка, условно обозначающаяся буквами и цифрами.


Рис.6. Обозначения на электросчетчике

ОбозначениеПояснение
СТип устройства (счетчик)
А, РВид учитываемой энергии (активная энергия/реактивная энергия)
ООднофазный счетчик
3, 4Число фазовых проводов в сети (четырёхпроводная/трёхпроводная)
УУниверсальность
ИТип измерительной системы (индукционный счетчик). Далее может стоять трёхзначное число, которое означает конструктивное исполнение счетчика (конструкция счетчика может быть индукционной или электронной).
ТТип счетчика в тропическом исполнении
П, МТип исполнения (прямоточный — если нет подключения к трансформатору/модернизированный). Далее могут быть такие сокращения, как «380/220 17А, 2001», что означает рабочие напряжения в проводах, максимальный поток тока и год изготовления. Также в конце надписи может стоять заводской номер.

Что касается класса точности электросчетчика, то по этим параметрам определяется точность показаний расходуемой электроэнергии. В квартирах, как правило, установлены счетчики класса 2,0, но могут быть и выше. Что это означает? А то, что ваш электросчетчик может учесть на 2% больше или меньше электроэнергии от своей собственной мощности. Или проще говоря — погрешность счетчика. Чем меньше цифра, тем меньше погрешность. В целом, в бытовых условиях достаточно электросчетчика класса 2,0. Более высокие классы точности необходимы скорее на предприятиях, где нужна большая мощность энергии.

Итак, на сегодняшний день мы можем себя не ограничивать в выборе электросчетчиков. Каждый из них имеет свои определенные особенности и функции. В этой статье мы разобрали основные особенности этих приборов и принципы их работы, что поможет вам сориентироваться в многообразии выбора.

www.diy.ru

расходомеры электроэнергии, однофазный электросчетчик, принцип работы трехфазного

Индукционный счетчик на сегодняшний день установлен почти в каждой квартире Чтобы учитывать количество потребляемого электричества, люди используют контроллеры различного вида и типа. Самым популярным устройством на сегодняшний день является трехфазные счетчики прямого включения. Различают счетчики однофазные и трехфазные. Последние обладают способностью эффективно работать при большой мощности сети. Индукционный счетчик – многофункциональное устройство, которое используют в бытовых и промышленных целях. Важным показателем правильной работы счетчиков и их пригодности является наличие пломб.

Достоинства индукционного счетчика электроэнергии

Трехфазный индукционный счетчик – популярный вид контроллера. Он состоит из токовой обмотки, обмотки напряжения, червячного механизма, который механическим способом передвигает стрелку, алюминиевого диска и магнита. Обмотка напряжения обмотана вокруг сердечника, установленного в корпусе.

Обычный индукционный счетчик имеет пластмассовый корпус, который защищает устройство от попадания пыли и влаги.

Среди преимуществ индукционного счетчика стоит отметить надежность и точность

Счетчики не предусматривают защиту от похищения электроэнергии. К значительным недостаткам можно отнести ведение учета электроэнергии всего лишь в одном направлении. Но устройства имеют и ряд достоинств.

Достоинства индукционного счетчика:


  • Надежный в эксплуатации.
  • Обладает большим ресурсом работы (могут бесперебойно прослужить несколько десятилетий).
  • Работа счетчика не зависит от внезапных перепадов напряжения.
  • Имеют низкую стоимость по сравнению с электронными счетчиками.

Наряду с достоинствами механические индукционные счетчики имеют недостатки. Устройство отличается низким классом точности. Если уменьшается нагрузка, то вполне вероятно повыситься погрешность показателей.

Индукционные расходомеры: нюансы установки

Электромагнитные или индукционные расходомеры применят для того, чтобы измерить расход электропроводящих жидкостей, которые были агрессивны, загрязнены или имеют много фаз. При помощи индукционного расходомера можно нормально измерить расход, если температура наружного воздуха составляет от 5 до 50 градусов по Цельсию. Это влияет на то, что обычно их устанавливают в помещениях с теплым температурным режимом или монтируют в обогреваемые боксы.

Важно заметить, что точность в показателях индукционных расходомеров зависит от того, насколько правильно они были установлены.

Устанавливать индукционный счетчик должен специалист, который устанавливает пломбу

Если в измерительную трубу попали посторонние предметы, или на электроды налипли частицы, которые содержаться в жидкости, показатели расходомера будут неправильными. Чтобы предотвратить засорение трубки и загрязнение электродов, расходомеры стараются устанавливать на вертикальной площади трубопроводов. Важно, чтобы трубопровод был оснащен штуцерами, чтобы промывать внутреннюю полость трубки, не выполняя демонтаж устройства.

Нюансы установки расходомеров:

  • При установке расходомеров на горизонтальном участке важно проследить за тем, чтобы электроды были расположены горизонтально – это исключит разрыв электрической цепи, когда через трубопровод будут проходить пузырьки воздуха.
  • Если жидкость по трубопроводу перестает подаваться, то преобразователи должны находиться в залитом состоянии. Именно поэтому специалисты рекомендуют устанавливать расходомеры на «утках», расположенных на трубопроводах.
  • Основная причина плохой работы расходомеров – влияние силовых полей, а также влияние контура расходомера на измерительные цепи.

Чтобы свести к нулю помехи, наводимые внешними силовыми полями, можно следовать нескольким простым правилам. Экранированный кабель, который располагают между расходомером и измерительным блоком, необходимо заземлять по всей длине в промежутках от 10 до 15 м. Надежное заземление расходомера и измерительного блока можно выполнить через экран кабеля. Нельзя прокладывать силовые цепи возле защитной трубы на расстоянии менее 60 мм.

Электросчетчик индукционный однофазный

Осуществить измерение активной энергии, текущей по однофазным двухпроводным цепям переменного тока можно при помощи однофазного индукционного электросчетчика. Такие счетчики известны своей безотказностью в работе, прочностью и надежностью. Счетчик довольно устойчив к перепадам температур, воздействию влаги и сильных скачков напряжения в сети.

Важно учесть, что не все однофазные индукционные счетчики могут быть оснащены средствами, препятствующими хищению электроэнергии.

 Электросчетчик индукционный занимает мало места, поэтому не портит внешний вид интерьера

Высокую надежность и долговечность счетчикам обеспечивает высокая степень чистоты поверхностей механических частей, которые трутся: подшипника и счетного механизма. При покупке важно обратить внимание на материалы, из которых изготовлен индукционный счетчик, – они должны быть огнеупорными.

Как определить правильность работы однофазного счетчика:


  • Отключить всю нагрузку, которая имеется в доме: вынуть приборы из розеток, выключить все выключатели.
  • Проверить, не работает ли в счетчике самоход – его быть не должно.
  • Включить нагрузку, которая будет равна оптимальной.
  • Подобать бытовые приборы, которые в сумме дадут нагрузку, равную половине.
  • Рассчитать, какое количество энергии понадобится для того, чтобы эти приборы проработали в течение одной минуты.
  • Посчитать число оборотов диска, чтобы замерить эту энергию.
  • Составить пропорцию.

Важно правильно рассчитать количество оборотов, которые выполняет диск за одну минуту. Все действия нужно выполнять последовательно и точно. Попытки увеличить или уменьшить показатели приведут к неправильному результату.

Принцип работы индукционного счетчика

Индукционный счетчик состоит из токовой или последовательной обмотки, параллельной катушки, счетного механизма, постоянного магнита, который создает торможение и делает плавной ход диска, алюминиевого диска, магнитного потока, создаваемого током нагрузки, магнитного потока, создаваемого током, который находится в катушке напряжения. Счетчик состоит из двух катушек: напряжения и токовой. Их электромагниты расположены под прямым углом относительно друг друга.

Между электромагнитами есть зазор, к которому при помощи подшипников и подпятников прикреплен алюминиевый диск.

Если вы подозреваете, что индукционный счетчик работает неправильно, то его стоит отдать на диагностику

К оси диска крепят червяк, который благодаря зубатым колесам передает вращение барабану (счетному механизму). Включение токовой цепи происходит последовательно. Сама цепь состоит их большого количества витков. Когда катушка находится под переменным напряжением, а ток нагрузки протекает через токовую катушку, в зазоре появляются магнитные потоки, которые приводят к образованию вихревых токов.

Виды индукционных счетчиков:

  • Однофазный;
  • Трехфазный.

Преимущество трехфазных счетчиков в том, то они могут работать с более мощными сетями. Правильная установка напрямую влияет на работу счетчиков и их показания. Если счетчики устанавливают в помещении с пониженной температурой, рядом с ними нужно монтировать специальные обогреватели.

Как отмотать электросчетчик однофазный (видео)

Индукционный счетчик предназначен для того, чтобы вести учет потребляемого электричества. Они характеризуются надежностью, прочностью и долгим сроком службы. Но для того чтобы счетчик показывал правильные показатели (отмотать их невозможно), необходимо его правильно установить. Для этого следует воспользоваться советами профессионалов. Индукционные счетчики бывают однофазовыми и трехфазовыми. Вид счетчика нужно выбирать, исходя из объемов потребляемого электричества.

Добавить комментарий

teploclass.ru

Как выбрать электросчетчик — индукционный или электронный

Чтобы фиксировать количество потребляемой электроэнергии на промышленных предприятиях или в домашних условиях, устанавливается электрический счетчик. Это является обязательным условием. Учитывая это важно осуществить правильный выбор этого предмета. Эта статья поможет вам обратить внимание на ключевые моменты того, как выбрать электросчетчик.

Типы устройства

Типы устройств

Стоит выделить основные виды счетчиков, которые различаются по принципу работы:

  • Индукционный. Этот тип имеет сравнительно простой принцип работы. Сперва на параллельную обмотку поступает переменное напряжение. После оно протекает на следующую катушку. Вращение диска выполняется под воздействием возникающего магнитного поля между двумя электромагнитными катушками. Скорость вращения диска зависит от силы тока. Если говорить о положительных сторонах такого агрегата, то это надежность, доступная цена, продолжительный эксплуатационный срок. Что касается коэффициента точности индукционного типа, то он не превышает 2 класс.
  • Электронный. При измерении данных о расходе электричества вся информация отображается на цифровом дисплее. Преимущества такого электросчетчика в том, что есть возможность вести многотарифный учет, и он имеет компактные размеры. Благодаря наличию стандартных интерфейсов можно осуществлять инсталляцию в системе автоматизированного коммерческого учета.

Класс точности

Под классом точности подразумевается погрешность в показаниях, которая выражена в процентах. На панели устройства можно увидеть символ в кружочке. Это как раз-таки и является классом точности. До недавних пор этот показатель был равен 2,5% практически во всех случаях. Сейчас с такой погрешностью в квартирах/домах счетчики устанавливать нельзя. Вместо них, используется устройство с погрешностью 2%. Именно это значение является максимально допустим. В продаже можно встретить устройства со значениями точности 0,2, 0,5 и 1.

Например, индукционные энергомеры имеют показатель погрешности 2%. Срок их эксплуатации до 25 лет. Если в ночное время напряжение минимальное, то точность будет понижаться.

В ближайшее время будет принят законопроект РФ, который гласит о том, что электросчетчики можно будет использовать с классом точности не более 1%. Поэтому если вы сейчас стоите перед выбором, учтите этот факт.

Однофазный или трехфазный

Однофазный электросчетчик

Другой нюанс, который необходимо учитывать при выборе электрического счетчика – фазность. Этот параметр определяет используемая у вас электросеть. Если к вводному автомату подведен провод с двумя жилами, то это однофазная, соответственно выбирайте однофазный тип на 220В. Если же провод состоит из четырех жил, то потребуется трехфазный тип с напряжением 380В. Напряжение в обеих случаях указывается на панели прибора.

Трехфазный счетчик

Трехфазный счетчик можно устанавливать и на одну фазу. При этом измерения будут правильные. Единственная разница в стоимости. Трехфазный агрегат стоит дороже.

Однотарифный или многотарифный

Чтобы выровнять пики потребления электроэнергии была введена многотарифная система учета. В частности, двухтарифная поощряет использовать электричество преимущественно в ночное время суток. В этот период стоимость за потребляемую электроэнергию уменьшается. Отталкиваясь от этого факта, обязательно проанализируйте, в какое время суток вы преимущественно много будете использовать электричество.

Для примера, если у вас есть электрические теплые полы и вы ими преимущественно планируете пользоваться в ночное время, то двухтарифный счетчик поможет вам значительно экономить средства. Однако здесь есть и другая сторона медали – однотарифный  долговечней. Кроме того, для двухтарифных приборов в скором будущем дневная стоимость электроэнергии будет выше, чем для однотарифных.

Дата выпуска (поверки) электросчетчика

При выборе однофазного счетчика, дата его производства должна быть не больше двух лет. Если этот показатель превышает 2 года, то такой измеритель не будет принят на учет. Более того, необходимо произвести поверку устройства или вовсе приобрести новый. Что касается трехфазного прибора, то этот показатель еще меньше – до одного года. Найти дату выпуска можно в паспорте или на панели устройства.

Максимальный и номинальный (базовый) ток

Максимальный и номинальный (базовый) ток электросчетчика

Другой нюанс, который учитывается при выборе счетчика – номинальный и максимальный ток. Так, чтобы узнать максимальный ток, посмотрите проект электроснабжения, на котором указывается максимальный вводной ток на автомате. Если осуществляется банальная замена прибора учёта электроэнергии, то посмотрите этот показатель на старом устройстве. Новый выбирайте с большим показателем максимального тока. Те есть если у вас стоит вводной автомат на 32А, то потребуется новый агрегат на менее 40А.

Итак, исходя из этой информации, вы можете уже приблизительно знать какой измеритель потреблённой электроэнергии понадобится для дома или для квартиры. Надеемся, что предоставленная информация поможет вам разобраться в этом непростом деле. В помощь о том, как правильно выбрать электросчетчик, дополнительно предлагаем просмотреть видеоролики.

Видео

kakpravilnosdelat.ru

Индукционный счетчик электроэнергии.

Приветствую Вас, посетители сайта pro100electrik.ru. Из этой статьи  вы подробно узнаете об внутреннем устройстве однофазного индукционного счетчика электрической энергии.

Электросчетчик- это стационарный прибор, предназначенный для ведения учета потребленной электроэнергии из сети, измеряемой в кВт∙ч.

Классификация счетчиков:

  • по конструктивному исполнению измерительного механизма  подразделяются на индукционные и электронные;
  • по роду измеряемого тока на постоянные и переменного;
  • по количеству подключаемых фаз – одно- и трехфазные;
  • по численности тарифов делятся на однотарифные и многотарифные;
  • по способу подключения к сети — косвенного(подключение через измерительные трансформаторы) и прямого включения.

         Устройство индукционного счетчика

      Электросчетчик имеет две обмотки- напряжения 1 и тока 4, намотанных встречно на два разделенных магнитопровода (сердечника), расположенных перпендикулярно друг к другу. Обмотки с магнитопроводами представляют собой электромагниты. Между сердечниками находится алюминиевый диск 5, насаженный на ось, которая посредством червячной передачи 2 соединена со счетным устройством. Постоянный магнит 3 останавливает алюминиевый диск при выключенной нагрузке.

Вся нагрузка потребителей проходит через токовую обмотку, т.к. она включена последовательно, поэтому  выполнена проводом сечением до 6 мм кв. (т.е. предельно допустимый ток электросчетчика) небольшим количеством витков и малым входным сопротивлением. Катушка напряжения подключена параллельно(выводы L и N) и намотана проводом сечением от 0,09 до 0,016 мм.кв. с числом витков 9000-11000.

 

 

При протекании переменного электрического тока по обмотке 4 и напряжения в обмотке 1 вокруг них появляются магнитные потоки Ф1 Ф2, которые усиливаются с помощью сердечников. Магнитные потоки пересекают края диска, наводя в нем вихревые токи, порождающие магнитные поля, а следовательно, и магнитные потоки. Взаимодействие последних с основными магнитными потоками приводит к вращению алюминиевого диска и ,в свою очередь, счетного механизма.

Количество оборотов диска за единицу времени-нами потребляемая электроэнергия! Чем быстрее вращается диск, тем большее идет потребление электричества!

Для учета трехфазной нагрузки потребителей используются трехфазные индукционные счетчики, аналогичной конструкции.


Интересные статьи:

на Ваш сайт.

pro100electrik.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о