This page has been robot translated, sorry for typos if any. Original content here.

§ 7 Принципи регулювання і настройки індукційного лічильника


Для більш повного розуміння роботи індукційного лічильника розглянемо способи і основні принципи його регулювання:

Протидіючий і додаткові моменти.

Момент обертання, створюваний результуючої електромагнітної силою приведе в обертання диск. Частота обертання диска буде визначатися частотою мережі і числом пар полюсів і практично не буде залежати від навантаження.
Для того щоб описану індукційну систему перетворити на вимірювальний прилад, необхідно створити протидіє момент обертання, що змінюється пропорційно зміні вимірюваної величини. Тоді кожному значенню вимірюваної величини буде відповідати протидіє момент, при якому настає рівновага, тобто М вр = М проти. Рівновага може бути статичним і динамічним. У всіх показують аналогових приладів рівновагу моментів статичне, тобто при вимірюванні стрілка приладу відхиляється на певний кут, пропорційний виміряної величиною, і залишається нерухомою. Протидіє момент у таких приладів зазвичай здійснюється за рахунок закручування спіральної пружини.
При динамічній рівновазі рухомий елемент вимірювальної системи, наприклад диск індукційного лічильника, обертається з рівномірною частотою обертання, і в цьому випадку зберігається умова М вр = М проти
Протидіє момент для диска, що обертається здійснюється за рахунок індукційного гальмівного моменту за допомогою постійного магніту М (див ріс1), що охоплює своїми полюсами диск. При обертанні диск перетинає магнітний потік Фт постійного магніту і індукує в ньому е.р.с. e = c 2 * Ф т* n, що створює в диску ток i = e / r, де r - опір частини диска, в якій струм замикається, bn - число обертів диска в одиницю часу.
Так як потік Фт і ток в диску просторово зміщені на кут 90, то виникає сила взаімодествія потоку і струму, рівна Фт i, спрямована проти руху диска і створює гальмівний момент, який дорівнює:
М проти = з 1 * Ф т *i = c 2 * Ф т2* n = c 3 * n
Таким чином, протидіє момент, створюваний при обертанні диска постійним магнітом, пропорційний частоті обертання диска, а також залежить від радіуса додатки гальмує сили, тобто від положення полюсів магніту від центру обертання диска.
Крім основних моментів - моментів обертання і протидіє моменту, на диск лічильника впливає ряд додаткових моментів, з яких частина - паразитні, такі, як момент тертя, індукційні гальмівні моменти від перетину диском робочих потоків, від перекосу сердечників електромагнітів, і один - створюваний штучно для компенсації тертя.
Момент тертя створюється тертям опор диска в підшипниках, рахунковому механізмі і диска об повітря. Цей момент складається з постійної частини і змінної, що має складну залежність від швидкості обертання диска. При конструюванні вживають заходів до зниження моменту тертя шляхом застосування твердих опор і спеціальних матеріалів, підвищеного класу обробки зубчастих коліс і т.п., а також шляхом створення компенсаційного моменту.
Індукційний гальмівний момент, що виникає від перетину диском робочого потоку кола напруги, практично постійний (залежить від сталості прикладеної напруги) і складається з протидіє моментом гальмівного магніту. Однак при підвищенні і при зниженні напруги цей момент, залежить Ф u2 = U 2, вносить деяку додаткову погрішність в вимір. Індукційний гальмівний момент послідовного ланцюга пропорційний квадрату струму навантаження (так як Ф2 ~ I2) і зростає з навантаженням, збільшуючи негативну похибка лічильника. Моменти від перекосу сердечників не залежить від швидкості диска і окремо не розглядаються.
Компенсаційний момент зазвичай створюється за допомогою сталевого гвинта, наявного на полюсі електромагніту ланцюзі напруги паралельно диску, як це показано на рис. 4.

Схема регулювання внутрішнього кута лічильника

Мал. 4 Принципова схема регулювання внутрішнього кута лічильника.

Токи, індуковані в обертовому диску електромагнітом ланцюзі напруги, взаємодіють з магнітним потоком сталевого гвинта відгалужується від загального потоку, і створюють невеликий крутний момент, величина якого може регулюватися вгвинчуванням і вивінчіваніем гвинта. Напрямок моменту при зазначеному на малюнку положенні гвинта позитивно, тобто від полюса Ф u до висунутого кінця гвинта. Якщо гвинт ввернути так, щоб його кінець видавався більше з протилежного боку полюса, то напрямок моменту зміниться на протилежне. Як неважко переконатися, компенсаційний момент буде пропорційний квадрату напруги.

Отже, робимо висновки з цього параграфа:

1. Для усунення так званого "самоходу" лічильника застосовується регулювальний гвинт, тому іноді, якщо є можливість розтину лічильника, можна вкрутити регулювальний гвинт і лічильник при відсутності навантаження буде повільно крутитися назад. Але спосіб занадто прямолінійний і легко виявляється.

2. Для регулювання внутрішнього кута лічильника застосовується регулювальний опір R, тобто це опір відповідає за те, щоб лічильник вважав тільки активну енергію. Якщо регулювання буде збита, то лічильник крім активної буде враховувати і реактивну енергію. Це важливе зауваження для способів відмотування лічильника під назвою "Генератор реактивної енергії". Ці способи будуть працювати тільки при збитої регулюванню лічильника.