Измерение энергии в цепях переменного тока

Электрическая энергия потребляется главным образом из сетей переменного тока. Постоянный ток получают преимущественно путем преобразований переменного тока в постоянный ток. Учет израсходованной энергии производится, как правило, на стороне переменного тока.

Электрическая энергия измеряется приборами, называемыми счетчиками. Исполь-зуются счетчики индукционной системы, которые имеют следующие отличия от ранее рассмотренного индукционного прибора: отсутствует спиральная пружина, а противо-действующий (тормозной) момент создается взаимодействием магнитного поля посто-

янного магнита с индукционными токами, наводимыми этим полем в алюминиевом дис-ке; ось прибора соединена со счетным механизмом, измеряющим число оборотов диска; электромагниты размещают под прямым углом по отношению друг к другу. Внешний вид такого счетчика, у которого снята крышка, показан на рис. 4.30, а принципиальное устройство прибора – на рис. 4.31. Счетчик включается в сеть как ваттметр, следова-тельно, его вращающий момент прямо пропорционален мощности: M B= k P.

Рис. 4.30 Рис. 4.31

Этот вращающий момент вызывает вращение диска счетчика. При вращении диска в поле постоянного магнита в диске будут возникать индукционные токи, взаимодейст-вие которых с полем того же магнита создает тормозной момент, пропорциональный скорости вращения диска: M T= k 2 n.

k

При постоянной нагрузке скорость вращения диска счетчика будет постоянной, что соответствует равенству вращающего и тормозного моментов: M B= M T, т. е. k P = k 2 n, откуда P = k 2 n = kn. Умножая обе части последнего уравнения на время t, получим

A = Pt = knt kN,

N

где А – израсходованная энергия; N nt – число оборотов диска счетчика за время t. Величина k = A – постоянная счетчика, равная количеству электрической энергии,

израсходованной за один оборот диска счетчика. По числу оборотов счетчика судят о величине израсходованной энергии.

Дата добавления: 2014-10-15