Как устроен и работает счетчик электроэнергии
07.09.2014 | 
Автор: Здравствуйте! Наверно каждый знает, что учет потребленной электроэнергии в квартире или доме ведется при помощи специального электроприбора — счетчика электрической энергии. Но мало кто «забирался» внутрь этого прибора и смотрел как он устроен и работает.
В этой статье и познакомимся какие бывают электрические счетчики и что у него находится внутри.
Счетчик элетрической энергии в основном предназначен для учета активной мощности(есть счетчики реактивной мощности, но в быту они не применяются) и измеряет ее в киловатт-часах.
Чтобы понять, много это или мало энергии, то можно так сказать, что электроприбор мощностью в 1000 ватт расходует за один час 1 кВт*ч. [stextbox id=»info»]Если эту величину рассмотреть относительно, то можно сказать, что столько энергии понадобиться затратить для того, чтобы перекопать примерно около 2,5 соток огорода![/stextbox]
Счетчиков электрической энергии существует огромное количество как от самых «древних» индукционных, так и самых современных электронных. Также счетчики бывают для учета электроэнергии в однофазной и трехфазной сети. Для примера давайте рассмотрим устройство самого простого счетчика электрической энергии — индукционного однофазного счетчика.
Данный счетчик имеет магнитный провод и две катушки, подвижный алюминьевый диск на оси и счетный механизм.
А теперь подробнее: в зазоре между магнитнопроводом 8 обмотки возбуждения 7 и магнитопроводом 10 токовой обмотки 13 помещен вражающейся алюминиевый диск 17 с осью 1. Ось в свою очередь опирается снизу в подпятник 15 и сверху в опору 5. На оси расположен червяк 2, при вращении который передает через зубчатые колеса на счетный механизм.
Счетный механизм крепится к корпусу счетчика при помощи винтов через отверстие 4.
Теперь разберемся с катушками, которые счетчик имеет внутри себя. Как выше было сказано, счетчик имеет две катушки- одну напряженческую и токовую.
Токовая катушка состоит из малого количества витков толстого обмоточного провода и включается последовательно с нагрузкой. Чем больше номинальный ток счетчика, тем толще должен быть провод.
Напряженческая обмотка включается паралельно с нагрузкой и содержит большое количество витков обмоточного провода малого сечения(где то примерно 8000-12000 витков проводом сечением 0,08-0,12 мм).
При подведении к напряженческой обмотке переменного напряжения и прохождении тока по токовой обмотке в магнитопроводах 8 и 10 создаются магнитные потоки, которые проходя через алюминиевый диск создают в нем вихревые токи. Данные токи взамидействуя с переменными магнитными потоками создают вращающий момент и диск из алюминия приходит во вращение.
При помощи постоянного магнита 3 создается тормозной момент на диск. При этом скорость вращения диска становится равномерной при равенстве вращающего и тормозного момента.
То есть диск вращается со скоростью пропорционально мощности нагрузки в цепи счетчика.
В механизме счетчика присутствуют силы трения, которые вызывают появление отрицательной погрешности до 12-15 % особенно в при небольшой нагрузки на счетчик(5-10 % от номинальной нагрузки).
То есть при небольшой нагрузки счетчик недоучитывает потребленную электроэнергию. Это минус для энергоснабжающей организации и плюс для потребителя.
Но для уменьшения сил трения в счетчике предусмотрено еще одно хитрое устройство — компенсатор трения. Он представляет собой пластинку 11, которую перемещая регулируют величину компенсационного момента. Данный момент пропорционален приложенному напряжению.
Когда напряжение в сети повышенное, то компенсационный момент может стать больше момента трения и это вызовет появление так называемого самохода счетчика. Это уже минус для потребителя и плюс для снабжающей нас энергией организации. Для устранения самохода предусмотрено противосамоходное устройство 16 в виде стальной пластинки и крючка.
Для счетчика электрической энергии важным параметром является его чувствительность. Это такая минимальная мощность нагрузки выраженная в процентах, при которой диск электросчетчика приходит во вращение.
Вышеописанных недостатков лишены электронные счетчики электрической энергии. Они имеют более высокий класс точности и обладают малым порогом чувствительности. Поэтому они учитывают даже незначительные величины протекающего через них тока.
Рубрика: Электрику