Индукционный счетчик электроэнергии однофазный: Особенности устройства индукционного счетчика электроэнергии

Однофазный индукционный счетчик электрической энергии

Авторы патента:

Болотин Вадим Аркадьевич (RU)

Разумов Алексей Васильевич (RU)

 

Однофазный индукционный счетчик электрической энергии относится к области приборостроения и может быть использован в коммунально-бытовой и промышленной сфере для учета потребления электроэнергии. В конструкции данного счетчика используются следующие узлы: разгруженная нижняя опора с использованием постоянных магнитов, за счет чего минимизированы потери на трение и износ, и обеспечена идеальная соосность подвижной системы и опоры, и индукционная тормозная магнитная система, в которой постоянные магниты расположены с двух сторон зазора, через который проходит диск подвижной системы электросчетчика, за счет чего обеспечивается постоянный магнитный поток в зазоре. Технический результат заключается в обеспечении увеличенного срока службы и стабильности метрологических свойств изделия в течение всего этого периода.

Предлагаемая полезная модель относится к области приборостроения, а именно к индукционным счетчикам электрической энергии. В конструкции данного счетчика используются следующие узлы обеспечивающие улучшение потребительских свойств прибора: разгруженная нижняя опора подвижной системы счетчика 1 и тормозная магнитная система 2. (Фиг.1 и Фиг.2)

Известна разгруженная керновая опора, содержащая цилиндрический керн, и опорный элемент из искусственных и естественных минералов высокой твердости, керн и опорный эелемент выполнены в виде полого цилиндра, содержащие разгруженный элемент из постоянных магнитов редкоземельных металлов и завальцованными на концах цилиндров из магнитомягкого материала, способными вращаться (1). Недостатком подобных опор является высокая сложность и стоимость узла, связанная с необходимостью изготовить большое число деталей с высокой точностью, а также наличие силы трения, пусть даже и меньшей, чем в неразгруженной опоре.

Известна тормозная система индукционного счетчика электрической энергии состоящей из двух явно выраженных полюсов и тела, замыкающего полюса, верхняя плоскость тела магнита, прилегающего к полюсам, выполнена под тупым углом к полюсам и на нем проделан паз (2). Недостатком данной конструкции является то, что необходимо строго выдерживать постоянство расстояния между плоскостью вращения диска и плоскостью постоянных магнитов.

Техническим результатом является увеличенный срок службы и стабильность метрологических свойств полезной модели в течение всего этого срока.

Для достижения технического результата в конструкции разгруженной нижней опоры подвижной системы, представленной на чертеже (Фиг.3), ось подвижной системы счетчика 1 установлена в конус втулки 2, которая при работе счетчика вращается совместно с осью. В расточку втулки запрессован постоянный магнит 3, в расточку корпуса 8 запрессован второй постоянный магнит 5 той же полярности, что и первый. В корпусе установлена струна 6, предохраняющая втулку от боковых смещений. На корпус одета пылезащитная крышка 4. Корпус закрепляется в расточке стойки 7 счетчика посредством винта 9. В связи с тем, что одноименные полюса магнитов отталкиваются, то между втулкой и корпусом существует постоянный воздушный зазор. Таким образом, полностью отсутствует сила трения между подвижной и неподвижной частью индукционного счетчика. От боковых смещений и возникающей несоосности между подвижно и неподвижной частями счетчика предохраняет струна, закрепленная в корпусе и проходящая через отверстие во втулке.

Преимущество данной конструкции нижней опоры однофазного индукционного счетчика электрической энергии заключается в том, что за счет взаимодействия магнитных потоков постоянных магнитов вся подвижная система счетчика удерживается во взвешенном состоянии силой отталкивания магнитов, тем самым, исключая физический износ деталей опоры при работе счетчика. Кроме того, конструкция опоры обеспечивает соосность, близкую к идеальной, оси подвижной системы и оси опоры.

Таким образом предлагаемая конструкция обеспечивает долговременную, в течении срока службы счетчика, стабильность его метрологических характеристик.

Тормозная магнитная система, применяемая в однофазном индукционном счетчике электрической энергии, является четырехполюсной, двух поточной. Конструкция тормозной магнитной системы представлена на рисунке (Фиг.4). Два постоянных магнита 2 залиты в корпус 1 и два в основание 3 (на рисунке, на виде сверху расположение магнитов показано пунктирной линией). Корпус и основание стянуты винтом 8. Основание крепится к стойке 5 счетчика винтом 7. Рычаг 4 неподвижно соединен с основанием и служит для разворота тормозного магнита при грубой регулировке тормозного момента. Зубчатый сектор 6 неподвижно соединен со стойкой и выполняет функцию опоры при развороте тормозного магнита. Винт 9 ввернут в основание, стопорится пружиной 10 и служит для точной регулировки тормозного момента путем шунтирования магнитных потоков постоянных магнитов. Диск 11 счетчика располагается в зазоре между постоянными магнитами. При вращении диск проходит через зазор в тормозной магнитной системе, и в нем вследствие магнитной индукции возникает тормозной момент. Так как магниты расположены с обеих сторон зазора, то величина магнитного потока в зазоре является постоянной величиной. Таким образом, тормозной момент, возникающий в диске, не зависит от положения и величины биения диска в зазоре между магнитами при вращении. Преимущество конструкции тормозной магнитной системы состоит в том, что за счет расположения постоянных магнитов с двух сторон диска счетчика обеспечивается неизменный магнитный поток, пронизывающий диск, вне зависимости от положения диска в зазоре магнита, что способствует стабильности метрологических характеристик счетчика при регулировке и в эксплуатации.

Представлены следующие фигуры:

Фигура 1 — Однофазный индукционный счетчик электрической энергии, вид спереди (1-разгруженная нижняя опора подвижной системы счетчика; 2 — тормозная магнитная система).

Фигура 2 — Однофазный индукционный счетчик электрической энергии, сечение А-А (1-разгруженная нижняя опора подвижной системы счетчика; 2 — тормозная магнитная система).

Фигура 3 — Нижняя опора подвижной системы, общий вид (1 — ось подвижной системы счетчика; 2 — втулка; 3 — постоянный магнит; 4 — пылезащитная крышка; 5 — постоянный магнит; 6 — струна; 7 — стойка; 8 — корпус; 9 — винт).

Фигура 4 — Тормозная магнитная система, общий вид (1 — корпус; 2 — постоянные магниты; 3 — основание; 4 — рычаг; 5 — стойка; 6 — зубчатый сектор; 7 — винт; 8 — винт; 9 — винт; 10 — винт; 11 — диск счетчика).

Источники информации.

1. Патент РФ на изобретение 2160902.

2. Свидетельство РФ на полезную модель 11898

1. Однофазный индукционный счетчик электрической энергии, содержащий разгруженную опору, выполненную при помощи постоянных магнитов в подвижной и неподвижной частях, оси намагничивания которых ориентированы вдоль оси вращения подвижной части, отличающийся тем, что магниты опоры выполнены в форме втулок, запрессованных в расточках подвижной и неподвижной части опоры, при этом сила отталкивания магнитов обеспечивает зазор между подвижной и неподвижной частями, в неподвижной части установлена струна, проходящая через отверстие во втулке и предохраняющая втулку от боковых перемещений.

2. Однофазный индукционный счетчик электрической энергии, содержащий тормозную магнитную систему, состоящую из постоянных магнитов, в которых выраженные полюса примыкают к вращающемуся диску счетчика, отличающийся тем, что постоянные магниты тормозной системы расположены с разных сторон диска счетчика напротив друг друга.

 

Похожие патенты:

Изготовление электрического генератора на постоянных магнитах // 137164

Электрогенератор принадлежит к разделу электротехники, а именно, к роторно-статорному оборудованию. Применение кольцевого постоянного магнита в составе устройства существенно упрощает его конструкцию, повышает КПД и улучшает эффективность работы электрического генератора.

Электромагнитный преобразователь движения с направляющей балкой // 113888

Трехфазный синхронный генератор энергии на постоянных магнитах с низкой ценой капитального ремонта стоит купить // 125414

Коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами // 124998

Электродвигатель постоянного тока коллекторного типа с возбуждением от постоянных магнитов, трехполюсным ротором и усилением магнитного потока полюсов ротора магнитным полем постоянных магнитов (эптр-у) // 82073

Устройство для получения воздуха, обогащенного кислородом // 83243

Ротор электрической машины с возбуждением от постоянных магнитов // 123254

Ротор высокооборотной электрической машины (варианты) // 81856

Высоковольтный счетчик электрической энергии // 96981

Электрогенератор на постоянных магнитах // 129314

Полезная модель относится к высокочастотной связи по проводам линий электропередачи, используемой в области энергетики

Система учета расхода потребляемой электроэнергии // 81366

Система раскрутки ротора автожира // 112152

Устройство учета электроэнергии в высоковольтных электрических сетях // 105028

Источник электрической энергии кратковременного действия на основе мгд-генератора постоянного тока // 126229

Изделие из мелкозернистого бетона как источник электрической энергии модулей солнечных батарей // 132110

Изделие из мелкозернистого бетона относится к производству облицовочных материалов, применяемых как источник электрической энергии модулей солнечных батарей, может быть использовано при изготовлении стеновых плит, для облицовки стен гражданских и промышленных зданий, как кровельное покрытие, вентилируемый фасад зданий и сооружений, а также других строений.

Малогабаритный измеритель электрической и магнитной составляющих переменного электромагнитного поля // 118442

Система калибровки измерительных каналов автоматизированных систем управления технологическими процессами // 51729

Устройство для проверки однофазных счетчиков электрической энергии // 58721

Генератор электрической энергии многополюсный магнитно-компенсированный // 123599

Конструкция многофункционального многотарифного счетчика электрической энергии // 54204

Устройство для получения электрической энергии переменного тока без затрат сырья на ее производство // 126234

Счётчик электрической энергии однофазный электронный Пульсар 1ш-1-5/60-0-2-0 исп.01 220В; 60A ТЕПЛОВОДОХРАН

ТОВАР ДНЯ

РАСПРОДАЖА

Рейтинг:

(0 голосов)

К сравнению

Посмотреть все

Главная Счетчики электроэнергии Однофазные Счётчик электрической энергии однофазный электронный Пульсар 1ш-1-5/60-0-2-0 исп. 01 220В; 60A ТЕПЛОВОДОХРАН

Рейтинг:

(0 голосов)

Цена по запросу

Количество:

от 1 шт
по 1 шт

Артикул: Н00012582

ООО НПП «ТЕПЛОВОДОХРАН»

Предназначены для измерения и учёта активной энергии в 2-х проводных цепях переменного тока промышленной частоты.
Выпускаются по ГОСТ 31818.11-2012, ГОСТ 31819.21-2012, техническим условиям ЮТЛИ.422821.001ТУ
Номер в государственном реестре средств измерений РФ: 76979-19

Номинальный/максимальный ток, А

5 / 60

Интерфейс обмена данными

импульсный выход

Номинальное напряжение, В

230

Все параметры

К сравнению

Поделиться

Предыдущий
Следующий

Количество фаз

однофазный

Количество тарифов

1

Класс точности (актив./реактив.)

1

Индикатор

ЖКИ

Номинальный/максимальный ток, А

5 / 60

Интерфейс обмена данными

импульсный выход

Встроенное силовое реле

Нет

Номинальное напряжение, В

230

Частота, Гц

50

Стартовый ток (чувствительность), мА

20

Диапазон рабочих темпервтур, °С

от -40 до +60

Межповерочный интервал счетчика, лет

16

Гарантийный срок эксплуатации, лет

2,5

Вес, г

400

Высота, мм

100

Длина, мм

83

Ширина, мм

65

Листовка

Свидетельство об утверждении типа средств измерений

Аккредитация на поверку электросчетчиков

теги:

ПУЛЬСАР, однофазный, ТЕПЛОВОДОХРАН, счетчики электроэнергии, однотарифный

Похожие

Счетчик электроэнергии однофазный однотарифный СЕ101 R5 145 М6 5(60)А

АО «Концерн Энергомера»

Счетчик электроэнергии однофазный однотарифный «Меркурий» 201. 5 5(60)А

ООО «НПК «ИНКОТЕКС»

Счетчик электроэнергии однофазный однотарифный «Меркурий» 201.7 5(60)А

ООО «НПК «ИНКОТЕКС»

Счетчик электроэнергии однофазный однотарифный «Меркурий» 201.8 5(80)А

ООО «НПК «ИНКОТЕКС»

Счетчик электроэнергии однофазный однотарифный «Меркурий» 201.2 5(60)А

ООО «НПК «ИНКОТЕКС»

Счетчик электроэнергии однофазный однотарифный СЕ101 R5.1 145 М6 5(60)А

АО «Концерн Энергомера»

Назад

Что такое счетчик энергии? — Определение, конструкция, работа и теория

Определение: Счетчик , который используется для измерения энергии использует электрическую нагрузку , известен как счетчик энергии. Энергия представляет собой общую мощность, потребляемую и используемую нагрузкой в ​​ конкретном интервале времени . Используется в отечественных и промышленная Цепь переменного тока для измерения потребляемой мощности. Счетчик меньше дорогой и точный .

Конструкция счетчика энергии

Конструкция однофазного счетчика энергии показана на рисунке ниже.

Счетчик электроэнергии состоит из четырех основных частей. Это система привода

  1. .

  2. Подвижная система
  3. Тормозная система
  4. Система регистрации

Подробное объяснение их частей написано ниже.

1. Система привода – Электромагнит является основным компонентом системы привода. Это временный магнит, который возбуждается током, протекающим через их катушку. Сердечник электромагнита изготовлен из пластин кремнистой стали. Система привода имеет два электромагнита. Верхний называется шунтирующим электромагнитом, а нижний — последовательным электромагнитом.

Последовательный электромагнит возбуждается током нагрузки, протекающим через катушку тока. Катушка шунтирующего электромагнита напрямую связана с источником питания и, следовательно, несет ток, пропорциональный напряжению шунта. Эта катушка называется катушкой давления.

Центральная часть магнита имеет медную полосу. Эти полосы регулируются. Основной функцией медной ленты является выравнивание потока, создаваемого шунтирующим магнитом, таким образом, чтобы он был точно перпендикулярен приложенному напряжению.

2. Подвижная система – Подвижная система представляет собой алюминиевый диск, закрепленный на валу из сплава. Диск помещается в воздушный зазор двух электромагнитов. Вихревой ток индуцируется в диске из-за изменения магнитного поля. Этот вихревой ток отсекается магнитным потоком. Взаимодействие потока и диска создает отклоняющий момент.

Когда устройства потребляют энергию, алюминиевый диск начинает вращаться, и после некоторого количества оборотов на диске отображается единица измерения, используемая нагрузкой. Количество оборотов диска подсчитывается за определенный промежуток времени. Диск измерял потребляемую мощность в киловатт-часах.

3. Тормозная система – Постоянный магнит используется для уменьшения вращения алюминиевого диска. Алюминиевый диск индуцирует вихревые токи из-за своего вращения. Вихревой ток отсекает магнитный поток постоянного магнита и, следовательно, создает тормозной момент.

Этот тормозной момент противодействует движению дисков, тем самым снижая их скорость. Постоянный магнит является регулируемым, благодаря чему тормозной момент также регулируется путем смещения магнита в другое радиальное положение.

4. Регистрация (механизм подсчета) – Основной функцией механизма регистрации или подсчета является регистрация числа оборотов алюминиевого диска. Их вращение прямо пропорционально энергии, потребляемой нагрузками в киловатт-часах.

Вращение диска передается на стрелки разных циферблатов для записи разных показаний. Показание в кВтч получается путем умножения числа оборотов диска на постоянную счетчика. Рисунок циферблата показан ниже.

Работа счетчика энергии

Счетчик энергии имеет алюминиевый диск, вращение которого определяет потребление мощности нагрузкой. Диск размещен между воздушным зазором ряда и шунтирующим электромагнитом. Шунтирующий магнит имеет катушку давления, а последовательный магнит имеет токовую катушку.

Катушка давления создает магнитное поле из-за напряжения питания, а катушка тока создает его из-за тока.

Поле, индуцируемое катушкой напряжения, отстает на 90º от магнитного поля катушки тока, из-за чего в диске индуцируются вихревые токи. Взаимодействие вихревого тока и магнитного поля вызывает крутящий момент, который действует на диск с силой. Таким образом, диск начинает вращаться.

Сила, действующая на диск, пропорциональна току и напряжению катушки. Постоянный магнит управляет Их вращением. Постоянный магнит противодействует движению диска и уравнивает его по потребляемой мощности. Циклометр считает обороты диска.

Теория счетчика энергии

Катушка давления имеет большее количество витков, что делает ее более индуктивной. Индуктивный путь их магнитопровода очень мал из-за малой длины воздушного зазора. Ток I p протекает через катушку давления из-за напряжения питания и отстает на 90º.

I p производит два Φ p , которые снова делятся на Φ p1 и Φ p2 . Основная часть потока Φ p1 проходит через боковой зазор из-за низкого сопротивления. Поток Φ p2 проходит через диск и создает вращающий момент, который вращает алюминиевый диск.

Поток Φ p пропорционален приложенному напряжению и отстает на угол 90º. Поток переменный и, следовательно, индуцирует в диске вихревой ток I ep .

Ток нагрузки проходит через катушку тока, индуцирует поток Φ с . Этот поток вызывает вихревой ток I или на диске. Вихревой ток I es взаимодействует с потоком Φ p , а вихревой ток I ep взаимодействует с Φ s , создавая другой крутящий момент. Эти крутящие моменты противоположны по направлению, и чистый крутящий момент представляет собой разницу между ними.

Векторная диаграмма счетчика энергии показана на рисунке ниже.

Пусть
В – приложенное напряжение
I – ток нагрузки
∅ – фазовый угол тока нагрузки
I p – угол давления нагрузки
Δ – угол сдвига фаз между напряжением питания и потоком катушки давления
f – частота
Z – сопротивление вихревых токов
∝ – угол сдвига фаз вихретоковых трактов
E ep – вихревой ток, вызванный потоком
I ep – вихревой ток, вызванный потоком
E ev – вихревой ток, вызванный потоком
I es – вихревой ток, вызванный потоком

Чистый крутящий момент диска выражается как

где K 1 – константа

Φ 1 и Φ 2 – фазовый угол между потоками. Для счетчика энергии мы берем Φ p и Φ s .

β – фазовый угол между потоками Φ p и Φ p = (Δ – Φ), поэтому

Если f, Z и α постоянные, то

9003 900 тормозной момент

В установившемся режиме скорость движущего момента равна тормозному моменту.

Если Δ = 90º,

Скорость,

Скорость вращения прямо пропорциональна мощности.

Если Δ = 90º, общее количество оборотов

Трехфазный счетчик электроэнергии используется для измерения большого потребления электроэнергии.

Узнать | OpenEnergyMonitor

Редактировать