§ 6 Comment fonctionne un compteur à induction électrique (pour les électriciens).


Pour commencer un extrait des instructions d'usine standard pour le dispositif du compteur d'induction. Je préviens que si vous n'apprenez pas de la Faculté de génie électrique de l'Université, le texte suivant sera trop lourd pour vous. Même moi, comme une personne très soigneusement étudier les fondements théoriques de l' ingénierie électrique, eu 3-4 fois de relire ce morceau pour comprendre ce que l'auteur voulait dire. Comme il est écrit en russe, et le point de vue électrique pas comme des erreurs, mais la façon surprenante qui peut tout simplement pas. Il a peint un professeur arcane profonde de la théorie ou d'un candidat. Pas pour les gens. Par conséquent, la majorité ne sont pas si sophistiqué , vous pouvez immédiatement lire le post - scriptum, dans lequel j'essayé d'expliquer tout cela langue civile.

Calculer l'énergie électrique consommée au cours d' une certaine période de temps, il est nécessaire d'intégrer dans le temps les valeurs instantanées de la puissance active. Pour une tension de signal de sortie sinusoïdale est égale au produit du courant dans le réseau à un moment donné. Sur ce principe fonctionne à chaque compteur d'énergie électrique. La figure suivante montre un schéma fonctionnel du compteur électromécanique.

Un schéma fonctionnel du compteur d'induction

Ainsi, un extrait des instructions d'usine:

Le principe de fonctionnement du compteur asynchrone

Le compteur électrique est un appareil de mesure électrique pour mesurer la quantité d'énergie électrique.
Le principe de fonctionnement des dispositifs d' induction est basée sur l'interaction mécanique entre des flux magnétiques alternés avec les courants induits dans les parties mobiles de l'appareil. L'appareil de mesure est l' un des flux créés par un électro - aimant, qui est inclus dans le réseau de la tension d' enroulement (dans laquelle l' électricité est mesurée). Ce courant traverse le disque en aluminium mobile et induit des courants de Foucault en elle, ferme autour des pôles d'électroaimants de tension de piste. Le deuxième filetage est créé électro - aimant d' enroulement est monté en série dans le chemin de courant. Ce flux conduit à disque en tant que courant de Foucault, court-circuiter les pôles autour de la piste de votre électro - aimant. l' interaction d'écoulement de tension avec les courants d'électro - induite dans le courant de disque avec des courants induits de courant électro - aimant dans la même tension d'excitation de l'électro - aimant de flux, d'autre part, produisent des forces électromagnétiques dirigées le long d' une corde et la création d'un couple d' entraînement. Ces compteurs sont appelés à double flux.
mètres modernes fonctionnent trehpotochnymi où le double du couple est créé en raison du fait que le flux de courant de circuit magnétique, double-traverse le disque d'aluminium.

Un agencement schématique d' une seule phase d' induction trehpotochnogo compteur avec un système magnétique tangentiel est représenté sur la figure 1.

Dispositif schématique induktsionnolgo counter

Fig. 1 Un agencement schématique du compteur d'induction.

Le magnétique tension du système circuit S u W-forme est située le long du disque d'accord ( d' où son nom, contrairement au système radial lorsque le circuit de tension de système magnétique U- en forme situé sur le rayon du disque) et une branche W - shunt le flux et le protivopolyus magnétique P magnitosvjazannymi avec les tiges de noyau latéral. Dans le cadre du circuit de tension de système magnétique est U - forme système magnétique actuel circuit S i.
Dans le fossé entre ces systèmes est un disque mobile en aluminium D. En moyenne, la tige W - noyau situé bobine multitours en forme de fils fins, la tension de commutation réseau U. Le courant I u, passant sur cette bobine crée un flux F tension de circuit commun magnétique total, une petite partie de ce qui F u, appelé flux de travail, traverse le disque et par protivopolyus P ferme le noyaux latéraux noyau en forme de W. Le plus souvent le flux F, sans avoir à traverser le disque est verrouillé par les shunts magnétiques W, se ramifiant en deux parties F ½ m. Ce flux F m de non-travail, comme on le verra plus loin, il est nécessaire de créer le cisaillement requis entre les flux F u et F i (angle de compteur interne).
Au bas du système magnétique S i est SDs bobine de fil épais en série dans le circuit de charge courant I. Le flux magnétique F i, double traverse le disque d'aluminium et ferme le shunt magnétique III noyau et la partie supérieure grâce à ses tiges latérales. Mineure hors exploitation une partie du flux F i est fermé, sans traverser de route à travers protivopolyus P. Ces composants du flux F i ne sont pas représentés sur la figure. Simplifié diagramme vectoriel de l'élément de mesure du compteur est représenté sur la figure 2 dans le cas général, lorsque le courant de charge en retard sur la tension U à un angle j.

diagramme vectoriel

Fig. 2 diagramme vectoriel d'un compteur d'induction.

Le flux magnétique F i, en passant par le circuit magnétique, il crée une perte d'hystérésis et courants de Foucault, ce qui entraîne dans le vecteur de flux F i créé elle est en retard le courant I 1 à un angle α. Typiquement , cet angle est faible (environ 10 °) et est utilisé pour ajuster le compteur de l'angle.
la bobine de tension comporte une composante inductive, grâce à quoi le courant continu I u retard par rapport à la tension appliquée U à un angle de 70 °. Avance F accuse souvent de son courant de parent I u d'un angle α 2 en raison depertes par hystérésis et courants de Foucault dans le noyau, dans lequel le composant de ce courant u F, croise la route derrière un angle plus grand en raison des pertes de courant de Foucault supplémentaires dans le disque d'aluminium. Maj angle phases Y entre les flux F i et F u pour le bon fonctionnement du compteur doit être égal à 90 °, comme on le verra ci - dessous.
Fig. La figure 3 montre le disque d'aluminium avec des traces du flux magnétique des pôles u F et cours d' eau + F et -F i i. Les croix sont désignés au même point dans le temps des flux dirigés loin de l'observateur, le point - à l'observateur.

Fig. 3 courants du disque du compteur.

Avance F u va mettre dans le z.d.s. de disque les courants de Foucault, le I courant équivalent u `, Fermant la marche dans le disque autour de la piste pôle, le flux F i, en traversant le double disque, amener les courants équivalents - I i `, est fermé autour des pistes de" leurs "pôles.
Depuis la fem induite dans le disque derrière leurs flux magnétiques à 90 °, puis, en supposant que la résistance d'entraînement actif pur causé par leurs courants d'entraînement sont en phase avec la fem et donc a donné lieu à la traîne de leur écoulement également à 90 °. La direction du courant induit est déterminé par la règle de base. Des courants induits circulent F i, en passant dans le pôle de la piste P u dans la même direction, sont formés. Induits courant I u `pôles se prolonge dans les pistes et i + F i -F et aussi interagit avec le double flux F i, qui augmente l'interaction de la force électromagnétique, et en ce que les systèmes magnétiques trehpotochnyh avantage à double flux.

PS. Alors, qu'est-ce que tout ce qui précède veut dire? Pour citer une autre source, il vient illustrera la première conclusion:

Induction de nny est arrivé sur les p Le électrique, pour l' appareil de mesure de grandeurs électriques dans les circuits AC. . Contrairement à d' autres systèmes, des instruments de mesure électriques, I. n peut être utilisé dans des circuits à courant alternatif d' une certaine fréquence; ses modifications mineures conduisent à des erreurs importantes dans les lectures. En URSS , les ampèremètres à induction, voltmètres propagation ne sont pas reçus; wattmètres depuis le début des années 50. 20. pas non plus disponible. Moderne I. n. Elles sont faites seulement comme des compteurs d'énergie électrique pour les circuits monophasés et triphasés de courant alternatif de fréquence industrielle (50 Hz). . Selon le principe de l' action est similaire à I n moteur asynchrone: le courant de charge passant à travers le circuit de fonctionnement du dispositif, créant ainsi une course ou une rotation de champ magnétique qui induit un courant dans la partie mobile et provoque sa rotation. Par le nombre de flux magnétique alternatif induit un courant dans la partie mobile de l'instrument, la distinction mono-thread et multi-thread I. p.

Structurellement, I. n. Consiste d'un système magnétique, la partie mobile et l'aimant permanent. Le système magnétique comprend deux noyaux d' électro - aimants de forme complexe, qui sont placés en parallèle avec l'enroulement et une connexion en série du circuit de charge; partie mobile - un disque mince d'aluminium ou de laiton qui est placé dans le système magnétique; l' aimant permanent crée un couple de freinage. I. p. Insensible à l'influence des champs magnétiques externes et ont une capacité de surcharge importante.

Allumé: M. Sh Aluker, appareils électriques, 2nd ed, MA, 1966;.. Popov VS, mesures électriques et l' instrumentation, 7e éd., Leningrad, 1963.

1. C'est essentiellement un compteur à induction - est moteur à induction banal et le moteur comme tout il pouvait tourner dans un sens ou dans l'autre. Il suffit de changer la direction du courant dans l'un quelconque de ses enroulements.

2. Et pourtant , je voudrais souligner le point sur une phrase de la notice originale "Angle de phase Y entre les flux F i et F u pour le bon fonctionnement de l'appareil doit être égale à 90 °,"
Cela signifie que, afin de prendre en compte que le compteur d' énergie active, les flux magnétiques engendrés par la tension de la bobine et du courant de la bobine à être décalés en phase de 90 degrés. Pour cette utilisation particulière dans shunts compteurs qui régulent cet angle. Ce sera couvert plus tard. Si les shunts sont configurés de façon incorrecte, le compteur est pris en compte , en plus de l'énergie active et réactive, ou simplement ne pas prendre en compte la précision de l' énergie.