Трехфазные электрические цепи, электрические машины, измерения электрической энергии, электрического освещения, выпрямления переменного тока

При включении потребителей по токовой катушке течет ток I. Этот ток создает магнитный поток ФI, который пересекает диск в двух местах. Это обеспечивается U - образной формой магнитопровода токовой катушки.

Магнитные потоки Фр и ФI, пронизывая диск, индуктируют в нем вихревые токи.

Взаимодействие переменных магнитных потоков Фр и ФI с индуктированными ими токами создает вра

щающий момент, действующий на диск 3. Величина этого вращающего момента определяется величиной напряжения, под которым находится катушка 2, величиной тока нагрузки I, протекающего по токовой катушке и коэффициентом мощности cos j цепи, в которую включен счетчик

где k - коэффициент пропорциональности.

Таким образом, вращающий момент, действующий на диск счетчика, пропорционален активной мощности цепи, в которую он включен. Под действием этого вращающего момента диск вращается. Установившаяся скорость вращения диска наступает при равенстве вращающего и тормозного моментов:

МВр = МТ

Тормозной момент создается постоянным магнитом 4. Скорость вращения диска пропорциональна мощности потребителя. С осью диска связан вал счетного механизма. Число оборотов вала счетного механизма зависит от мощности, времени и передаточного числа счетного механизма К. Передаточное число счетчика - это число оборотов его диска, приходящегося на 1 кВт×ч.

К= N/W= N/P*t

Энергия, потребленная из сети за время, в течение которого диск сделал Nt оборотов, будет равна:

где Wt - энергия за время t, Вт×с (кВт×ч)

P - мощность потребителя, Вт (кВт)

t - время, за которое диск сделал n оборотов, с

Nt - число оборотов диска за время t

Методика поверки счетчика

Счетчик будет точно учитывать энергию при соблюдении многих условий, которые строго выполнить практически невозможно.

Для данного счетчика допускаются следующие погрешности в зависимости от величины тока при cos j = 1:

0,1Iн - ±3,5%

0,2Iн - ±2,5%

0,5Iн - ±2,5%

1,5Iн - ±2,5%

Для поверки счетчика необходимо:

Определить номинальную постоянную счетчика

1 кВт*ч 1000*3600 Вт*с

CН = --- , ------ ; Cн = -------------, ------

К об К об

Величину К берут из паспортных данных счетчика.

Номинальная постоянная счетчика - это величина, обратная передаточному числу. Она определяет количество энергии в Вт×с, приходящееся на один оборот диска.

2. Определить действительную постоянную счетчика

где U - напряжение сети, В

I - ток потребителя, А

t - время, за которое диск сделает n оборотов

n - количество оборотов диска (принять равным 10).

3. Определить относительную погрешность счетчика

Если действительная постоянная больше номинальной, счетчик дает заниженные показания - недоучитывает энергию; если действительная постоянная меньше номинальной - счетчик дает завышенные показания.

Согласно ГОСТ 6570-70 счетчики электрической энергии выпускаются трех классов точности: 1; 2; 2,5. Цифра, обозначающая класс точности, указывает значение допустимой относительной погрешности счетчика при его номинальной нагрузке.

Определить чувствительность счетчика

где I min - минимальный ток, при котором диск начинает устойчиво вращаться.

По ГОСТ 6570-60 чувствительность не должна быть меньше 0,5 - 1,0% в зависимости от класса точности.

В данной работе чувствительность не определяется.

Порядок выполнения работы

1. Изучить конструкцию счетчика, принцип его работы.

2. Собрать схему согласно рис.1.

3. Включением ламп установить нагрузку, соответствующую 10%, 20%, 50%, 100%, от номинального тока, указанного в паспорте.

21

4. Для каждого значения тока определить по секундомеру время, за которое диск делает 10 оборотов. Все полученные данные напряжения, тока и времени занести в таблицу 1.

5. Вычислить номинальную и действительную постоянные, относительную погрешность для всех режимов работы счетчика.

Сделать выводы о пригодности данного счетчика.

Используя принцип работы однофазного счетчика, проанализировать работу трехфазного счетчика и на основе рис.2 изобразить схему прямого включения в сеть трехфазного счетчика (т.е. исключив трансформаторы тока ТА1 . ТА3)

Рис.1 Схема исследования однофазного счетчика активной энергии.

Рис.2. Схема подключения трехфазного счетчика электрической энергии.

Таблица 1

 Скачать реферат