Принцип роботи однофазного лічильника електричної енергії
Лічильник являє собою індукційну систему і є інтегруючим в часі електровимірюваннях приладом. Принцип дію-вия - взаємодія магнітних полів струмів, протека-чих за двома обмоткам, з магнітним полем струму, індукованого в алюмінієвому диску, що знаходиться між цими обмотками.
Малюнок. (А) Вимірювальний механізм індукційної системи.
1 - струмовий котушка;
2 - котушка напруги;
3 - алюмінієвий диск;
4 - постійний магніт;
Малюнок (б). Пристрій електролічильника.
1 - затискачі для підключення електроприймачів;
2 - затискачі для підключення до мережі;
3 - струмовий обмотка;
4 - постійний магніт;
5 - черв'ячний гвинт;
6 - обмотка напруги;
8 - алюмінієвий диск;
Основними вузлами ел.счетчіка є котушки напруги і струму, алюмінієвий диск 3, укріплений на осі, опори осі - підп'ятник і підшипник, постійний магніт. З віссю пов'язаний за допомогою зубчастої передачі рахунковий механізм (малюнок нижче). Електромагніт 1 містить Ш - подібний магнітопровід, на середньому стрижні якого розташована багатовиткова обмотка з тонкого дроту, включена на напругу мережі U паралельно навантаженню Н. При номінальній напрузі 220 В обмотка котушки напруги має зазвичай 8-12 тисяч витків дроту діаметром 0,1 - 0 , 15 мм. Струмова котушка через яку протікає повний струм навантаження має зазвичай кількість ампер-витків в межах 70 - 150, тобто при номінальному струмі 5 А обмотка містить від 14 до 30 витків. Комплекс деталей, що складається з послідовної (токовой) і паралельної (напруги) обмоток з їх магнітопроводами, називається обертовим елементом лічильника
1 - вісь вимірювального механізму;
2 - система зубчастих передач;
3 - обойми лічильного механізму
Струм, що протікає по обмотці напруги створює загальний змінний магнітний потік ланцюга напруги, невелика частина якого (робочий потік) припиняє алюмінієвий диск знаходиться в зазорі між обома електромагнітами. Велика частина магнітного потоку кола напруги замикається через шунти і бічні стрижні муздрамтеатру (неробочий потік), який поділяється на дві частини і необхідний для створення необхідного кута зсуву фаз між магнітними потоками ланцюзі напруги і ланцюги навантаження (кола струму). Магнітний потік ланцюга напруги прямо пропорційний прикладеній напрузі (напрузі мережі).
Струм навантаження протікає через струмовий обмотку, створює змінний магнітний потік, який також перетинає алюмінієвий диск і замикається по магнітному шунту верхнього муздрамтеатру і частково через бічні стрижні. Незначна частина (неробочий потік) замикається через протиполюс на перетинаючи диск. Так як магнітопровід струмового обмотки має U-подібну конструкцію, то його магнітний потік перетинає диск двічі.
Токи протікає по обмотках напруги і струму створюють змінні магнітні потоки які перетинають диск лічильника. Відповідно до закону електромагнітної індукції, змінні магнітні потоки обох обмоток при перетині диска, наводять у ньому ЕРС, під дією яких у диску виникають відповідні вихрові струми. В результаті взаємодії магнітного потоку обмотки напруги і вихрового струму від магнітного потоку струмового обмотки і з іншого боку магнітного потоку струмового обмотки і вихрового струму від обмотки напруги, виникає електромеханічні сили, які створюють крутний момент, діючий на диск. Цей момент пропорційний добутку зазначених магнітних потоків і синусу кута зсуву фаз між ними.
Постійний магніт встановлений в лічильнику служить для створення гальмівного моменту в лічильнику. Силові лінії магнітного поля цього магніту, перетинаючи диск, наводять у ньому додаткову ЕРС, пропорційну частоті обертання диска. Ця ЕРС в свою чергу викликає протікання в диску вихрового струму, взаємодія якого з потоком постійного магніту призводить до виникнення електромеханічної сили, спрямованої проти руху диска, тобто призводить до створення гальмівного моменту. Регулювання гальмівного моменту, а отже частоти обертання диска виробляють шляхом переміщення постійного магніту в радіальному напрямку. При наближенні магніту до центру диска, частота обертання зменшується.