Индукционная система. Приборы индукционной системы.

Приборы индукционной системы получили широкое распространение для измерения электрической энергии. Принципиальная схема прибора приведена на рисунке.

Индукционная система

Принцип действия индукционной системы основан на взаимодействии магнитных потоков, создаваемых катушками тока и напряжения с вихревыми токами, наводимыми магнитным полем в алюминиевом диске.

Прибор индукционной системы

прибор индукционной системыЭлектрический счетчик содержит магнитопровод — 1 сложной конфигурации, на котором размещены две катушки; напряжения — 2 и тока — 3. Между полюсами электромагнита помещен алюминиевый диск — 4 с осью вращения — 5.

Вращающий момент, действующий на диск, определяется выражением:

Mвр = ki ΦU ΦI sinψ

где ФU — часть магнитного потока, созданного обмоткой напряжения и проходящего через диск счетчика; ФI — магнитный поток, созданный обмоткой тока; ψ — угол сдвига между ФU и ФI. Магнитный поток ФU пропорционален напряжению ФU = k2 U. Магнитный поток ФI пропорционален току ФI = k3 I.

Для того чтобы счетчик реагировал на активную энергию, необходимо выполнить условие:

sinψ = cosφ

В этом случае вращающий момент пропорционален активной мощности нагрузки:

Mвр = k1 k2 k3 U I cosφ = k4 P

Противодействующий момент создается тормозным магнитом — 6 и пропорционален скорости вращения диска:

индукционная система, противодействующий моментВ установившемся режиме Mвр = Mпр диск вращается с постоянной скоростью. Приравниваем два последних уравнения и решаем полученное уравнение относительно угла поворота диска:

индукционная система, угол поворота дискаТаким образом, угол поворота диска счетчика пропорционален активной энергии. Следовательно, число оборотов диска n тоже пропорционально активной энергии.