Запитання для самоперевірки

1. Що називають активною потужністю кола змінного струму? Що вона характеризує?

2. Що називають реактивною потужністю кола змінного струму? Що вона характеризує?

3. Як визначають активну, реактивну й повну потужності, в яких одиницях вони вимірюються?

4. Як розрахувати кількість спожитої електроенергії за заданою потужністю навантаження?

5. Як виміряти активну потужність в однофазному колі змінного струму? Нарисуйте схему безпосереднього увімкнення ватметра.

6. Нарисуйте схему увімкнення ватметра з трансформаторами струму й напруги.

7. Як визначають ціну поділки шкали ватметра та його чутливість?

8. Як виміряти реактивну потужність в однофазному колі змінного струму?

9. Як виміряти потужність трифазного кола за симетричного навантаження фаз і симетричної системи напруг?

10. Як виміряти потужність у трифазному чотирипровідному колі за несиметричного навантаження фаз?

11. Як виміряти активну потужність у трифазному колі за несиметричного навантаження фаз двома ватметрами?

12. Як виміряти реактивну потужність у трифазному колі за несиметричного навантаження фаз двома ватметрами активної потужності?

13. Коли для вимірювання потужності трифазного кола застосовують схему зі штучною нейтральною точкою?

14. Як визначити миттєву потужність трифазної системи?

З ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В КОЛАХ ЗМІННОГО СТРУМУ

1. Конструкція та принцип дії індукційних лічильників

Однофазний індукційний лічильник, схематична будова якого зображена на рисунку 3.1, складається із закріплених на магнітопроводі послідовної струмової котушки й паралельної котушки напруги, рухомого алюмінієвого диска, постійного гальмівного магніту та лічильного механізму, з'єднаного з віссю рухомого диска зубчастою передачею (лічильний механізм на рисунку не показаний). Обертовий момент створюється магнітними потоками котушок струму й напруги, які пронизують алюмінієвий диск і наводять у ньому індукційні струми. Гальмівний протидіючий момент створюється за рахунок взаємодії магнітного потоку постійного магніту з індукованими цим потоком струмами під час обертання диска.

Рисунок 3.1 - Схема однофазного індукційного лічильника

Частота обертання диска залежить від обертового моменту, який в лічильниках активної енергії пропорційний активній потужності навантаження

М_об =Киісоь(р, (3.1)

де К — коефіцієнт пропорційності.

На відміну від показуючих приладів, кут повороту рухомої частини індукційних лічильників є наростаючим, причому кожному оберту диска лічильника відповідає певне значення переданої через нього електроенергії, яке фіксується лічильним механізмом коліщаткового типу.

Сучасні індукційні лічильники виконують трипотоковими, в яких подвоєний обертовий момент створюється завдяки тому, що магнітний потік кола струму двічі перетинає алюмінієвий диск.

Трифазний індукційний лічильник складається з двох обертових елементів, рухомої системи з двома закріпленими на спільній осі дисками та лічильного механізму. Гальмівний момент створюється двома постійними магнітами і регулюється їх переміщенням відносно дисків.

Крім основних моментів (обертового і протидіючого), на диск діє ряд додаткових моментів, наприклад, момент тертя опор осі диска в підшипниках, тертя в лічильному механізмі, індукційні гальмівні моменти тощо. Для компенсації цих моментів застосовують регулювальні магнітні шунти та гвинти.

Частина індукційних лічильників має імпульсний вихід від давача імпульсів. Частота імпульсів пропорційна електроенергії, що пройшла через лічильник. Крім того, вітчизняна промисловість виготовляє універсальні перетворювачі обертів диска в послідовність імпульсів. їх монтують в корпусі індукційних лічильників з безімпульсним виходом і застосовують для створення каналів зв’язку в автоматизованих системах.

2. Технічні характеристики індукційних лічильників

Лічильник ват-годин(лічильник активної енергії) - це прилад, призначений для вимірювання активної енергії шляхом інтегрування активної потужності в часі.

Лічильник вар-годин(лічильник реактивної енергії) - інтегруючий прилад, який вимірює реактивну енергію.

Номінальний струм(I_ном) - значення струму, на яке розрахована обмотка струму лічильника. Стандартні значення номінальних струмів лічильників вказані в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 - Стандартні значення номінальних струмів індукційних лічильників

Увімкнення лічильника	Значення номінального струму, А
Безпосереднє Через трансформатори струму	5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 80; 100 0,2; 0,3; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 5,0;10,0

Максимальний струм(І_мах) - найбільше значення струму, за якого лічильник задовольняє умовам стандарту щодо точності вимірювань. Лічильники виготовляють на максимальні струми:

• при безпосередньому увімкненні: 200; 250; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900; 1000% номінального струму;

• при увімкненні: через трансформатори струму: 120; 125; 150; 200; 300% номінального струму.

Номінальна напруга(U_ном) - значення напруги, на яку розрахована обмотка напруги лічильника. Стандартні значення номінальних напруг лічильників вказані в таблиці 3.2.

Номінальна частота (f_ном) струму - частота, за якої лічильник відповідає вимогам стандарту.

Номінальна швидкість (п_ном) -кількість обертів диска за нормальних умов роботи лічильника, номінальної напруги, номінального струму і коефіцієнта потужностісоsφ =1.

Стала лічильника(С) - величина, що характеризує кількість виміряної лічильником енергії за один оберт диска. Для лічильників активної енергії її виражають у ват-годинах на оберт (Вт год/об), а для лічильників реактивної енергії - у вар-годинах на оберт (варто д /об).

Кількість енергії, виміряної лічильником за Nобертів диска, Втгод,

W= СN. (3.2)

Передатне число (А) -величина, обернена до постійної приладу. Для лічильників активної енергії воно виражається в обертах на кіловат-годину (об/кВт-год), а для лічильників реактивної енергії - в обертах на кіловар-годину (об/квар год).