Индукционные счетчики: Особенности устройства индукционного счетчика электроэнергии

Содержание

Индукционный счетчик электроэнергии — принцип работы и разновидности

В последние годы индукционный счетчик электроэнергии активно вытесняется с рынка приборов учёта более современными и совершенными, элекртонными моделями.

Тем не менее, именно такие счётчики имеют достаточно большое количество преимуществ, благодаря которым до сих пор эксплуатируются отечественными потребителями во многих регионах нашей страны.

Плюсы и минусы

Механические приборы учёта относятся к категории надежных в эксплуатации электросчётчиков и выгодно отличаются продолжительным сроком службы.

Немаловажным преимуществом является также устойчивость к перепадам напряжения в электрической сети.

Стоимость индукционного прибора учёта на порядок ниже цены новомодных электронных счётчиков, поэтому такое устройство по-прежнему считается самым доступным для широкого круга отечественных потребителей.

Тем не менее, класс точнoсти у таких приборов достаточно низкий, и варьируется в пределах 2. 0-2.5 единиц, а также практически полностью отсутствует защита от хищений электроэнергии.

Кроме всего прочего, к недостаткам можно отнести высокое энергопотребление самим прибором и значительный рост погрешности измерений в условиях малых нагрузок. Определенное неудобство в процессе эксплуатации создают и внушительные габариты самого механического электросчётчика.

Важно помнить, что при необходимости выполнять одновременный учет реактивной и активной электрической энергии, потребуется устанавливать сразу несколько электросчётчиков индукционного типа.

Принцип работы индукционного счетчика электроэнергии

Стандартное счетное устройство механического прибора учёта – вращающийся алюминиевый диск и специальные цифровые барабаны, которые отражают расход электрической энергии в режиме реального времени.

Принцип работы достаточно прост, и заключается во взаимодействии электромагнитного поля с диском, представляющим собой подвижный токовый проводник. Сохранение стабильной работоспособности индукционного электросчетчика возможно только в условия фазового сдвига, который должен быть равен девяносто градусам.

Устройство индукционного счетчика электроэнергии

Индукционные приборы имеют катушку напряжения и тока. При этом подключение токовой катушки производится только последовательно, а катушка на напряжение запитывается параллельно. В процессе работы обе катушки формируют электромагнитный поток, который у токовой катушки является неизменно пропорциональным силе тока, а у катушки напряжения – пропорционален напряжению в сети.

Закономерностью принципа работы электрического счётчика индукционного типа является наличие прямой пропорциональности потребляемой мощностью и скорости вращения счётного устройства в виде алюминиевого диска.

Установка

Трехфазные приборы заметно отличаются от однофазных электрических счётчиков, и способны функционировать в условиях значительной мощности электросети.

Однофазный прибор может эксплуатироваться при номинальной мощности не выше 10 кВт.

Трехфазные приборы учёта пригодны для использования в условиях номинальной мощности в 15 кВт и более.

Такие приборы учёта относятся к категории многофункциональных, поэтому применяются не только в бытовой сети, но и при выполнении контроля трехфазных двигателей.

Опломбировка счетчика – обязательное мероприятие для каждого потребителя электроэнергии. Как опломбировать счетчик электроэнергии – порядок действий описан в статье.

Инструкция по снятию показаний с электросчетчика приведена тут.
Несмотря на то что счетчик может работать многие годы, существуют нормативы, согласно которым через определенный промежуток времени после установки прибор нужно заменить. Каков срок эксплуатации электросчетчика, расскажем далее.

Однофазные

Самым простым вариантом является однофазное подключение, выполняемое посредством кабелей и нагрузки. Провода «заземление», «фаза» и «ноль» должны подключаться на вход электросчётчика и выход из прибора учёта. Перед электросчётчиком требуется установить устройство автоматического выключения, что сделает эксплуатацию максимально безопасной и удобной.

Конструкцией стандартного электросчетчика предусмотрено наличие шины, представленной обычной медной планкой. Фиксация планки осуществляется диэлектрическими зажимами. По всей длине проделаны отверстия, позволяющие легко подводить и надежно крепить все электрические кабели.

Схема подключения однофазного счетчика

Стандартная пошаговая схема самостоятельного подключения однофазного индукционного счётчика электроэнергии:

установка и фиксация прибора учёта в щиток;
установка выключателей на DIN-рейке и фиксация при помощи подпружиненной защелки;
установка шин заземляющего и защитного типа на DIN-рейке или изоляторах щитка;
подключение нагрузки на выключатели и последующее соединение автомата со счетчиком;
подключение электросчётчика;
подключение «фазы» на нижние зажимы выключателя, соединение нулевой шины с кабелем «ноль» и проводов заземления с заземляющей шиной;
установка перемычек на зажимы;
подключение электрического счетчика на нагрузку;
отключение подачи электричества, соединение провода «ноль» с третьей клеммой прибора учёта и подключение кабеля «фаза» на первую клемму.

На заключительном этапе проверяется работоспособность установленного оборудования на минимальной и максимальной нагрузке.

Обязательно нужно обратиться в организацию энергосбыта для того, чтобы установленный самостоятельно прибор учёта электрической энергии был проверен, а затем опломбирован специалистами.

Трехфазные

Трехфазный прибор учёта расходуемой электроэнергии принято относить к категории более безопасных счётчиков, что обусловлено разделением потребителей на отдельные группы. Такой тип электросчетчика способен измерять не только активную, но и реактивную энергию с учётом потокового направления.

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Стандартная трёхфазная модель имеет восемь клемм, поэтому подключение осуществляется в следующем порядке:

подключение общесетевых кабелей с одинаковой цветовой маркировкой на первую, третью, пятую и седьмую клеммы;

подключение квартирных кабелей с одинаковой цветовой маркировкой на вторую, четвертую, шестую и восьмую клеммы.

В процессе самостоятельной установки в обязательном порядке должна соблюдаться схема, учитывающая подключение входных кабелей посредством четырёхполюсника от вводного автомата.

После выполнения установки, прибор учёта обязательно должен пломбироваться и ставиться на учет специалистами энергоснабжающей компании, которые фиксируют стартовые показания счетчика и выдают разрешение на эксплуатацию.

Тарифная система учета

Дифференцированный вариант системы учёта базируется на расходе электроэнергии в зависимости от временного интервала, что позволяет осуществлять оплату потребленного электричества по разным тарифам: дневному и ночному.

Следует отметить, что приборы учёта электроэнергии индукционного типа относятся к категории однотарифных, и не имеют системы дистанционного снятия показаний. Соответственно, оплата потребленного электричества при использовании такого прибора будет на порядок выше, чем расходы электроэнергии в условиях эксплуатации более современных многотарифных моделей.

Чтобы подобрать наиболее точный прибор учета электроэнергии, необходимо обратить внимание на коэффициент трансформации счетчика электроэнергии. Что это такое и как его рассчитать, читайте на нашем сайте.
О том, как снять показания с двухтарифного счетчика электроэнергии, читайте в этой теме.

Снятие показаний

Общие показатели расхода электрической энергии определяются на шкале значений всеми цифрами, расположенными до запятой. Последнее число, которое выделяется рамкой красного цвета, отображает десятые доли одного киловатта, и при выполнении расчётов не учитывается.

Чтобы самостоятельно опередить расход электроэнергии за один месяц, необходимо вычислить разницу между цифровыми данными текущего месяца и показаниями прибора учёта в предыдущем месяце.

Оплата счёта за израсходованное количество кВт осуществляется в соответствии с тарифами, которые устанавливаются в каждом регионе индивидуально.

Безусловно, индукционные счетчики имеют большой ресурс эксплуатации и на их работоспособность не оказывают влияния как скачки напряжения в сети, так и качество передаваемого тока, но сэкономить на оплате электроэнергии за счёт многотарифной системы расчёта, увы, не получится.

Видео на тему

Выбор электросчетчика.

Главная » Статьи » Хочу купить счётчик электроэнергии. Какой мне выбрать? » Выбор электросчетчика

Счетчик электроэнергии

– (см. каталог Счетчик электроэнергии) это электроизмерительный прибор, предназначенный для учета потребленной электроэнергии, переменного или постоянного тока (измеряется в кВт/ч или А/ч). Электросчетчики применяются там, где осуществляется легальное потребление электричества и дает возможность существенно экономить бюджет, следя за потреблением электроэнергии в любой заданный период времени.

В настоящее время в России производится довольно большая гамма электросчетчиков. Они могут быть одно- или многофункциональными, позволяют работать с одним или сразу несколькими тарифами, т. е. дифференцируя их по времени или другим показателям. Выпускаются однофазные и трехфазные счетчики, электронные или классические индукционные. Как правило, основной выбор потребителю приходится делать между индукционными и электронными электросчетчиками, которые могут быть с механическим или жидкокристаллическим отсчетным механизмом. Электронные счетчики отличаются более высокой точностью и надежностью по сравнению с индукционными электросчетчиками.

Принцип работы индукционных электросчетчиков (электромеханические электросчетчики) заключается во вращении подвижной части прибора, выполненной в виде металлического диска и учете/выдаче количества оборотов диска специальным счетным механизмом. Количество потребленной энергии, в этом случае, прямо пропорционально числу оборотов диска. Индукционные электросчетчики имеют более широкое распространение, т.к. повсеместно устанавливались почти до конца прошлого века. Но и сейчас многие потребители не спешат переходить на более современные электронные счетчики энергии, хотя индукционные счетчики являются физически устаревшими и не поддерживают ни многотарифный учет энергии ни дистанционный съем показаний счетчика.

Электронные электросчетчики (статические электросчетчики) работают по принципу взаимодействия магнитных потоков двух катушек (неподвижной и вращаемой в магнитном потоке). В отличие от индукционных счетчиков, электронные счетчики построены на основе микросхем, не содержат вращающихся частей и производят преобразование сигналов, поступающих с измерительных элементов напряжения тока, в пропорциональные величины мощности и энергии.

Наиболее важные функции электронных счетчиков энергии – это тарифность счетчика и класс точности. Электросчетчик может быть однотарифным или двухтарифным. Двухтарифные счетчики дают возможность платить за электроэнергию меньше, так как в установленное время они автоматически переключаются на ночной тариф, который в большинстве регионов почти в 2 раза ниже дневного. Двухтарифная система расчетов предполагает отдельные тарифы для дня (с 7:00 до 23:00) и ночи (с 23:00 до 7:00). Например, в Москве оно дешевле в 4 раза, а в Санкт-Петербурге — примерно в 2 раза.

Поскольку ночной тариф значительно ниже дневного, это дает возможность существенно сократить расходы на оплату электроэнергии (особенно при переводе на ночной режим таких энергоемких приборов, как стиральные машины или электрообогреватели).

Класс точности электросчетчика указывает на уровень погрешности измерений прибора. Ранее все счетчики имели класс точности 2.5 (максимально допустимый уровень погрешности этих приборов — 2,5%). Позже был введен новый стандарт точности приборов учета, используемых в бытовом секторе – 2.0, что и стало весомой причиной к повсеместной замене индукционных счетчиков на более точные, с классом точности 2.0.

Устанавливать счетчик электрической энергии необходимо только с согласия энергосбытовой организации и только представителю имеющей лицензию компании, а самостоятельно устанавливать счетчик не рекомендуется. Если у Вас уже был установлен электросчетчик и Вы просто хотите его заменить, то помните, что самовольный демонтаж старого счетчика является нарушением договора с энергокомпанией и сорванная на старом счетчике пломба влечет за собой изменение порядка расчетов – они будут производиться не по показаниям нового счетчика, а исходя из энергоемкости электроприборов, установленных в квартире.

После установки электросчетчика его необходимо поставить на учет, для чего нужно пригласить представителя электроснабжающей компании, который, убедившись, что все сделано правильно, опломбирует прибор и даст разрешение на его использование. После этого специалисты компании примут его в эксплуатацию и снимут начальные показания счетчика. С данного времени расчеты за электроэнергию будут осуществляться в соответствии с показаниями нового прибора учета.

Внимание! При полном или частичном копировании материалов данной статьи или другой информации с сайта www.electromirbel.ru, обязательно наличие активной ссылки, ведущей на главную страницу www.electromirbel.ru или на страницу с копируемым материалом. Гиперссылка не должна быть запрещена к индексации поисковыми системами (например, с помощью тегов noindex, nofollow и т. д.)!!!

По материалам http://energy-etc.ru

Счетчик энергии индукционного типа — уравнение конструкции, работы и крутящего момента

16 мая 2021 г.

Электрический измерительный прибор, используемый для измерения потребления энергии нагрузкой, называется счетчиком энергии. Измерение потребления электроэнергии различными бытовыми и промышленными потребителями очень важно с экономической точки зрения.

Электроэнергия, потребляемая нагрузкой, в основном представляет собой мощность, потребляемую в течение определенного периода времени. Если временной интервал указан в часах, то измерение энергии производится в ватт-часах. Большинство счетчиков электроэнергии измеряют в киловатт-часах (кВтч).

Как правило, счетчики электроэнергии представляют собой интегрирующие счетчики, которые могут регистрировать мощность, потребляемую нагрузкой в течение определенного интервала времени. Существуют различные типы счетчиков энергии среди счетчиков энергии индукционного типа, которые наиболее популярны и могут использоваться только для измерения переменного тока.

Однофазный счетчик энергии индукционного типа
Трехфазный счетчик энергии индукционного типа

Здесь мы рассмотрим конструкцию и работу однофазного счетчика энергии индукционного типа.

Конструкция однофазного счетчика энергии индукционного типа :

Детали конструкции однофазного счетчика энергии индукционного типа показаны ниже.

Счетчик состоит из четырех основных частей, а именно:

Приводная система
Подвижная система
Тормозная система
Регистрирующая система

Приводная система: 900 37

Система привода состоит двух электромагнитов переменного тока, а именно, шунтирующего магнита и последовательного магнита, который намагничивается пропорционально напряжению питания и току нагрузки соответственно. Следовательно, обмотка центрального плеча шунтирующего магнита называется катушкой давления, а обмотка последовательного магнита называется токовой катушкой.

Шунтирующий магнит обеспечивает путь с низким сопротивлением через небольшие воздушные зазоры для циркулирующих потоков (Φ _c1 и Φ _c2 ). Таким образом, только небольшое количество потока Φ _p проходит через центральное плечо к диску, который является одним из рабочих потоков. Второй рабочий поток Φ _s создается последовательным магнитом.

Поток Φ _p должен быть точно в квадратуре (т.е. сдвинут по фазе на 90°) с напряжением питания, но из-за сопротивления катушки давления и потерь в стали в магнитопроводе Φ _p никогда не будет в квадратуре с напряжением, которое сбивает работу. Так, для приведения Ф _р точно в квадратуру с напряжением питания на центральном плече шунтирующего магнита предусмотрены медные экранирующие полосы или кольца, сопротивление которых регулируется.

Подвижная система:

Эта система состоит из легкого алюминиевого диска, установленного на валу и расположенного в воздушном зазоре между двумя магнитами. Нижняя часть вала вращается в подшипнике с драгоценными камнями, а верхняя часть шпинделя снабжена простым подшипником штифтового типа с втулкой. На валу также находится шестерня (шестерня), которая соединяет вал с механизмом регистрации.

Тормозная система :

Эта система необходима для управления скоростью вращения диска, а также для приведения диска в состояние покоя при отключении нагрузки, что осуществляется с помощью постоянного магнита, называемого тормозным магнитом. Этот магнит расположен таким образом, чтобы диск находился между полюсами магнита.

Всякий раз, когда диск вращается, он пересекает поле тормозного магнита и в нем индуцируется ЭДС, вызывающая вихревые токи. Этот ток создает в диске поле, противодействующее основному полю и тем самым уменьшающее его величину. Следовательно, возникает тормозной момент (противодействующий вращению диска).

Система регистрации :

Система регистрации (механизм) также известна как система подсчета (механизм). Эта система связана с шестерней, которая представляет собой шестерню, установленную на валу диска. Механизм состоит из зубчатой передачи.

Расчет промышленной грузоподъемности…

Включите JavaScript

Поскольку число оборотов диска пропорционально потребляемой индикаторы на панели для индикации общей потребляемой энергии. Передаточное отношение между соседними индикаторами будет 10:1, так что потребляемая энергия интегрируется до тысяч кВтч.

Работа однофазного счетчика энергии индукционного типа :

Когда нагрузка не подключена, в последовательных магнитах не возникает магнитного потока и присутствует только шунтирующее поле. Этот переменный поток Φ _p связывается с диском и наводит в диске ЭДС E _p, благодаря которой в диске течет вихревой ток I _p, который создает переменное поле Φ _p‘ в диск. Но из-за этих двух потоков в диске не будет создаваться крутящий момент, потому что оба потока сдвинуты по фазе на 180°.

Когда ток нагрузки I _L протекает через катушку тока, последовательный магнит намагничивается и через него протекает переменный поток, и этот поток связывается с диском, который также создает ЭДС E _se, в результате чего поток вихревых токов I _se . I _se создает в диске поле Φ _se ‘, которое взаимодействует с полем, обусловленным I _p, и, следовательно, в диске создается крутящий момент благодаря этому взаимодействию обоих полей. Создаваемый крутящий момент пропорционален разнице крутящих моментов из-за I _p и I _se .

Ниже показана векторная диаграмма счетчика энергии. Следовательно, средний крутящий момент определяется как Но,

I _p ∝ Φ _p ∝ V _ph

I _se ∝ φ _{se 90 042 ∝ I _L}

T ∝ V _ph I _L cos Φ

Из приведенного выше следует, что средний крутящий момент, создаваемый диском, пропорционален фактической мощности, потребляемой в нагрузке.

Приведенное выше уравнение получено при условии, что Φ _p отстает от V _ph ровно на 90°. Таким образом, если Φ _p не находится точно в квадратуре с V _ph, приведенное выше соотношение не выполняется. Следовательно, необходимо предусмотреть медные экранирующие кольца или полосы, чтобы обеспечить хорошее соотношение, указанное выше. Пусть крутящий момент, создаваемый тормозным магнитом, равен T _B . T _B будет пропорциональна скорости диска (т. е. N).

∴ Т _В ∝ Н

Т _Б = К ₂ Н

Так как, В установившемся режиме тормозной момент равен крутящему моменту. Общее количество оборотов, Следовательно, общее число оборотов пропорционально интегралу истинной мощности, т. е. энергии.

Преимущества счетчиков энергии индукционного типа:

Их можно использовать в течение длительного периода времени с минимальным обслуживанием.
Это недорогой счетчик электроэнергии, который почти повсеместно используется для измерения переменного тока.
Высокое отношение крутящего момента к весу.
Может использоваться для измерения энергии в широком диапазоне нагрузок.

Недостатки счетчика энергии индукционного типа:

Если счетчик не отрегулирован надлежащим образом, в показания вносятся большие ошибки.
Принцип индукции может быть только на переменном токе, поэтому эти счетчики ограничены измерениями только на переменном токе.

Использование счетчика электроэнергии с предоплатой и его преимущества перед индукционным счетчиком

Ⅰ. Как работает счетчик электроэнергии с предоплатой и как он устанавливается?

Счетчик энергии с предоплатой стал более распространенным по мере развития общества. Сейчас их можно найти в офисных зданиях, квартирах, школах и торговых центрах. Сегодня мы подробно рассмотрим установку и эксплуатацию счетчика электроэнергии предоплаты.

1. Установка

Установите счетчик электроэнергии с предоплатой вертикально и откройте крышку энергоблока. Наконец, подключите каждый конец к источнику питания в соответствии со схемой подключения.

2. Операции после приобретения электроэнергии

Пользователи должны сначала приобрести электроэнергию заранее, затем взять карту IC и ввести ее в счетчик в направлении, указанном стрелкой на карте. На мониторе сначала отображается F1, затем отображается купленная электроэнергия, а затем стабильно отображается F2.

Затем на дисплее отобразится текущая оставшаяся мощность как сумма первоначальной оставшейся мощности и только что полученной мощности, после чего карта IC может быть удалена, а дисплей выключится. Импульсные индикаторы умного предоплаченного счетчика электроэнергии мигают, когда пользователь использует электричество.

3. Предупреждения для пользователя, покупающего электроэнергию

Счетчик электроэнергии с предоплатой автоматически снижает количество покупаемой электроэнергии на основе потребления электроэнергии пользователем при обычном использовании.

Когда оставшаяся мощность достигает 10 градусов, пользователю будет напоминать о покупке электроэнергии, автоматически потянув за переключатель. В этот момент пользователь должен один раз вставить IC-карту в счетчик, чтобы восстановить питание. Как только оставшаяся мощность достигнет нуля, питание автоматически отключится.

4. Проверьте оставшуюся мощность

Дисплей счетчика электроэнергии предоплаты не подсвечивается. Когда пользователь вставляет карту IC в счетчик электроэнергии с предоплатой, чтобы проверить оставшуюся мощность, на дисплее будет отображаться F1, купленная мощность равна нулю, F2 оставшаяся мощность, и дисплей закроется, когда карта будет извлечена.

Ⅱ. Три основных преимущества счетчика электроэнергии с предоплатой по сравнению с индукционным?

В современной культуре никто не может жить без использования электрического счетчика. Классический индукционный счетчик использовался в прошлом, но по мере развития науки и техники электронный счетчик энергии с предоплатой постепенно заменил механический счетчик и стал широко используемым счетчиком электроэнергии.

Электронные компоненты, используемые в профессиональных счетчиках электроэнергии с предоплатой, спроектированы таким образом, что во многих отношениях они превосходят механические счетчики. Каковы преимущества предоплаты за энергию?

1. Высокая точность

Традиционные индукционные счетчики, которые из-за механического износа развиваются все медленнее и медленнее и имеют диапазон погрешности в несколько раз больше, чем у счетчика электроэнергии с предварительной оплатой, также значительно менее точны.

После нескольких лет использования он может даже превзойти допустимый диапазон. Диапазон погрешности относительно узок, а работа всегда стабильна, поскольку счетчик электроэнергии с предоплатой является электронным.

2. Низкое энергопотребление

Потребляемая мощность на счетчик обычно очень низкая благодаря электронной конструкции интеллектуального счетчика электроэнергии с предоплатой, что позволяет экономить в 2–3 раза больше энергии по сравнению с обычным индукционным счетчиком. А среднее энергопотребление на домохозяйство будет еще ниже для многопользовательского централизованного счетчика электроэнергии с предварительной оплатой.

3. Многофункциональный

Электрическая технология счетчика электроэнергии с предоплатой позволяет подключать его к компьютеру через соответствующий протокол связи, а также контролировать и управлять оборудованием с помощью соответствующего программного обеспечения.

В результате счетчик энергии с предоплатой значительно меньше индукционного счетчика и может выполнять различные действия, такие как дистанционное управление, обнаружение вредоносных нагрузок, защита от кражи и предоплата, среди прочего.

Счетчик энергии с предоплатой устраняет необходимость в ручном считывании показаний счетчика. Счетчик энергии с предоплатой является лучшим решением для таких проблем, как временное использование, рассредоточенные владельцы, рассредоточенные пользователи или частые невыплаты счетов за электроэнергию, а также является признаком социального развития и улучшения условий жизни.