Индукционные приборы

В отличие от электроизмерительных приборов других систем, индукционные приборы можно применять в цепях переменного тока одной определённой частоты; незначительные её изменения приводят к большим погрешностям показаний.

Современные индукционные приборы изготовляют как счётчики электрической энергии для однофазных и трёхфазных цепей переменного тока промышленной частоты (50 гц).

По принципу действия индукционный прибор аналогичен асинхронному электродвигателю: ток нагрузки, проходя по рабочей цепи прибора, создаёт бегущее или вращающееся магнитное поле, которое индуктирует ток в подвижной части и вызывает её вращение.

По количеству переменных магнитных потоков, индуцирующих ток в подвижной части прибора, различают однопоточные и многопоточные индукционные приборы.

Принцип действия индукционных приборов основан на механическом взаимодействии переменных магнитных потоков с токами индуктированными в подвижной части прибора. В счетчике один из потоков создается электромагнитом, обмотка которого включена на напряжение сети (в которой измеряется электроэнергия). Этот поток пересекает подвижный алюминиевый диск и индуктирует в нем вихревые токи, замыкающиеся вокруг следа полюса электромагнита напряжения. Второй поток создается электромагнитом, обмотка которого включена последовательно в цепь тока. Этот поток наводит в диске также вихревые токи, замыкающиеся вокруг следа полюса своего электромагнита. Взаимодействие потока электромагнита напряжения с наведенными токами в диске потоком токового электромагнита с наведенными токами в том же диске потоком электромагнита напряжения, с другой стороны, вызывают электромагнитные силы, направленные по хорде диска и создающие вращающий момент. Такие счетчики называются двухпоточными.

Современные счетчики выполняются трехпоточными, в которых удвоенный вращающий момент создается за счет того, что магнитный поток цепи тока дважды пересекает алюминиевый диск. Схематическое устройство однофазного индукционного трехпоточного счетчика с тангенциальной магнитной системой изображено на рис. 23.

Рис. 23. Принцип действия индукционного счетчика

Источник: http://www.tshram.net/img/megafaza/help/parag_1.gif

Магнитная система цепи напряжения Su Ш-образной формы расположена по хорде диска (отсюда название в отличие от радиальной системы, когда магнитная система цепи напряжения U-образной формы расположена по радиусу диска) и имеет ответвления Ш - шунтирующие магнитный поток и противополюс Р, магнитосвязанный с боковыми стержнями сердечника. Под магнитной системой цепи напряжения расположена U- образная магнитная система токовой цепи Si.

В зазоре между этими системами располагается алюминиевый подвижной диск Д. На среднем стержне Ш - образного сердечника расположена многовитковая катушка из тонкого провода, включаемая на напряжение сети U. Ток Iu, проходящий по этой обмотке, создает общий магнитный поток Фобщ цепи напряжения, небольшая часть которого Фu, называемая рабочим потоком, пересекает диск и через противополюс Р замыкается на боковые стержни Ш-образного сердечника. Большая часть потока Фобщ, не пересекая диска, замыкается через магнитные шунты Ш, разветвляясь на две части ½ Фш. Этот нерабочий поток Фш, как будет показано ниже, необходим для создания необходимого сдвига между потоками Фu и Фi(внутреннего угла счетчика).На нижней магнитной системе Si располагается маловитковая катушка из толстого провода, включаемая последовательно в цепь тока нагрузки I. Магнитный поток Фi дважды пересекает алюминиевый диск и замыкается по магнитному шунту Ш верхнего сердечника и частично через его боковые стержни. Незначительная нерабочая часть потока Фi замыкается, не пересекая диск, через противополюс Р. Эти составляющие потока Фi на рисунке не показаны.