Счетчики. Делители

Счетчики электрической энергии

Для измерения и учета активной электроэнергии переменного тока используются индукционные одно-и трехфазные приборы, а для учета электрической энергии постоянного тока электродинамические счетчики.

В счетчике электроэнергии индукционной системы подвижная часть (диск) вращается во время потребления энергии, расход которой определяется по показаниям счетного механизма. Сам диск вращается благодаря вихревым токам, которые наводятся магнитным полем катушки счётчика. Устройство счетчика электроэнергии подобно устройству асинхронного двигателя, у которого вращающий момент должен быть пропорционален мощности потребителей. Из-за этого вращающееся поле счетчика создается двумя магнитными потоками, один из которых пропорционален току потребителей, а другой напряжению. У счетчиком две обмотки. Одна обмотка соединяется непосредственно с сетью, а по другой пропускается ток потребителей. Так как диск в счетчиках осуществляет свое вращение относительно поля постоянного магнита, то в нем индуцируется ток, величина которого зависит от скорости вращения диска - чем больше скорость, тем больше значение тока. Направление данного тока таково, что он постоянно стремится затормозить диск. Но он не может этого сделать, потому что при уменьшении числа оборотов диска уменьшается тормозящее усилие. Таким образом устанавливается равновесие между вращающим моментом, который пропорционален мощности потребителей, и тормозящим моментом, который пропорционален скорости вращения диска счетчика.

Скорость вращения диска счетчика можно рассчитать по формуле:

$ Vд = I*U*cosФ$

где: I - сила тока; U - напряжение; cosФ - косинус фазового сдвига (активной мощности).

Счетчики электроэнергии классифицируются по следующим признакам:

1. Тип подключения. Согласно данному признаку счетчики делятся на приборы прямого и трансформаторного включения.
2. Измеряемая величина. Согласно данному признаку счетчики делятся на однофазные и трехфазные.
3. Конструкция. Согласно данному признаку счетчики делятся на электромеханические (индукционные), статические (электронные) и гибридные.

Электронный счетчик импульсов

Электронные счетчики используются для подсчета импульсов, которые поступают с измерительных датчиков на счетные входы и их пересчета в необходимые физические величины при помощи умножения на заданный множитель; управления исполнительными механизмами дискретными входами, в качестве которых обычно используются реле или оптопара; подсчета суммарной выработки за определенный временной промежуток. Электронные счетчики импульсов могут обладать высокой степенью защиты от воды и пыли, встроенное функцией тахометра. Они способные сохранять результат измерений в случае исчезновения напряжения питания в течении неограниченного временного промежутка, для этого в них предусмотрена энергонезависимая память. Некоторые модели могут подключаться к компьютеру или сети, а также быть оборудованы цифро-аналоговым преобразователем, используемым для передачи данных другим измерительным приборам. Электронные счетчики импульсов в зависимости от режима работы (направления счета) делятся на:

1. Реверсивные.
2. Суммирующие.
3. Вычитающие.

Делители

Самыми распространенными делителями, которые используются на практике, являются делитель тока, делитель напряжения и делитель частоты. Делитель напряжения может быть представлен, как два последовательных участка электрической цепи, сумма напряжений которых равна входному напряжению. Различают линейные и нелинейные делители напряжения. В линейных выходное напряжение изменяется по линейному закону, в зависимости от входного. Они применяются для задания потенциалов и рабочих напряжений в различных точках электронных схем. Нелинейные делители используются в функциональных потенциометрах.

Делитель тока представляет собой простую линейную цепь, где выходной ток является частью входного. В качестве делителей тока используются потенциометры, которые подключаются параллельно. Они используются для подключения в цепь устройства, номинальный ток которого меньше протекающего в цепи; измерения больших величин тока.

Делитель частоты представляет собой электронное устройство, которое способно уменьшать в целое число раз частоту периодических колебаний, подводимых к нему. Делители частоты используются в синтезаторах частоты, атомных часах, системах автоматической подстройки и т.п.