Индукционный счетчик электрической энергии

 

Изобретение относится к электро измерительной технике. Цель - упрощение конструк1щи индукционного счетчика (ИСЧ) электрической энергии.ИСЧ содержит корпус 1 со стойкой 5, на которой закреплены иамерительИый 4 и счетный механизьы, тормозной 11 и подвижный элементы. ИСЧ включает также регуляторы сдвига фаз и баланси-: ровки (РСФБ). Цель достигается тем, что стойка 5 выполнена в виде блока

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (Н) <511 4 G 01 R 1 1/ÎÎ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3902256/24-21 (22) 28.05.85 (46) 23.01.87.Вип. В 3 (72) В.А.Анисимов-Неволин, В.П.Решетняк, Е.Д.Ходкевич и Л.Н.Титов (53) 621.317.38 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

HI 1081550, кл. G О1 R 11/06, 1979.

Compteurs denergie Electrequl

pour reseaux triphases A6Cl-А6С2—

А7С1 - А7С2. Проспект фирмы "FаЬriqul à pottiers", France, 1979. (54) ИНДУКЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель — упро" щение конструкции индукционного счетчика (ИСЧ) электрической энергии.ИСЧ содержит корпус 1 со стойкой 5, на которой закреплены измерительный 4 и счетный механизмы, тормозной 11 и подвижный элементы. ИСЧ включает также регуляторы сдвига фаз и баланси-" ровки (РСФБ). Цель достигается тем, что стойка 5 выполнена в виде блока

1 285 1 78 с посадочно-фиксирующими гне:здами 6, обеспечивающими фиксацию всех основHhTx узлов измерительного механизма

4, а РСФБ выполнены в виде несколько резонансно настроенных цепей,обеспечивающих необходимое соотношение

90 -ного сдвига фаз между магнитныФ ми потоками в диске подвижного элеИзобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для учета и контроля потребления электроэнергии в различных отраслях народного хозяйства. 5

Цель изобретения — упрощение конструкции счетчика, обеспечивающего автоматизацию процесса его изготовления, а также улучшение метрологических характеристик и снижение собстf0 венного потребления энергии.

На фиг.1 представлен индукционный счетчик электрической энергии (в трехфазном исполнении) со снятой крышкой, общий вид; на фиг.2 — то же, — ; на фиг.3 — электрическая схема соединения обмотки нап- ряжения; на фиг ° 4 — диск счетчика, общий вид; на фиг. 5 — разрез А-А на фиг.4, на фиг. 6 — стойка, общий вид в аксонометрии.

В корпусе 1 (фиг.1 и 2) с элементами 2 и 3 внешнего подключения и фиксации рабочего положения счетчи25 ка закреплен измерительный механизм

4, состоящий из стойки 5 с посадочно-фиксирующими гнездами 6 (фиг.б), с закрепленными на стойке обмотками

7 тока с магнитопроводом 8 и обмотками 9 напряжения с магнитопровода- 30 ми 10, тормозной элемент 11, состоя щий из нескольких постоянных магнитов 12 с рабочим зазором 13, Кроме того, на стойке крепится счетный механизм 14, 35 который при помощи червячной передачи 15 связан с однодисковым подвижным элементом 16, ось ко-. торого крепится в нижнем 17 и верхнем 18 подшипниках а диск 19 подвиж- 40 ного элемента размещается в рабочем зазоре 13 тормозного элемента 11 и мента при режиме работы обмотки 9 напряжения на участке характеристики режима резонанса токов, Изобретение позволяет сократить число регу ляторов и диапазон регулировок,уменьшить эоны разброса параметров счетчика, снизить собственное потребление энергии в 3-4 раза. 6 ил, рабочих зазорах 20 магHHTQIIpoBopoB обмоток тока и напряжения.

Регуляторы 21 малых нагрузок размещены на магнитопроводах обмоток напряжения, а резисторы 22 и 23 балансировки и сдвига фазы совместно с конденсаторами 24 крепятся на планке 25 рядом с элементами 2 внешнего подключения. Диск 19 (фиг.1) подвижного элемента имеет (фиг.4,5) радиальные вырезы 26, а перемычки 27 между вырезами имеют ребро жесткости, и наклон относительно плоскости самого диска выполнен так, что раствор угла 28 относительно плоскости диска направлен по ходу вращения диска.

Конструкция стойки 5 предусматривает жесткую фиксацию всех основных узлов, обмоток напряжения и тока с магнитопроводами с заданной точностью и получение равнозначных рабочих зазоров без применения дополнительных соединительных узлов,например, обжимом в гнезде самой стойкие

Тормозной элемент 11 также фиксируется неподвижно, а постоянные магниты 12 тормозного элемента имеют жестко фиксированное положение с постоянным зазором без дополнительных магнитопроводов и регулирующих узлов ° Магниты расположены так,что их магнитные поля суммируются и используется вся масса магнитного материала. При этом отсутствует вредное рассеивание магнитного потока.

В конструкции счетчика все регулировки осуществляются эа счет изменения параметров рабочего магнитного потока обмотки 9 напряжения.При этом на магнитопроводе 1О обмотки напряжения имеется один регулятор!

285 3/8

Особенности работы подвижного элемента заключаются . в следующем. Радиальные вырезы 2б в нерабочей зоне диска 19 разрывают пути для токов, индуктируемых в диске, чем устраняется влияние вращающих элементов друг на друга. Вырезы уменьшают массу диска и снижают давление на нижний подшипник подвижного элемента счетчика, т.е. снижается трение в нижнем подшипнике. Кроме того, при вращении диска 19 перемычки 27 при взаимодействии с воздупжым потоком получают тормозной момент, который суммируется с действием тормозного элемента 11. Данный эффект стабилизирует работу тормозного элемента.Одновременно перемычки 27 обеспечивают более интенсивную циркуляцию воздуха под кожухом, чем обеспечивается равномерное перераспределение тем21 малых нагрузок, представляющий собой небольшой латунный виток, пере. мещаемый при помощи регулировочногО винта со шлицем под механическую отвертку.

Регуляторами балансировки и сдвига фазы являются подборные резисторы 22 и 23 и конденсатор 24. Их значения подбираются так, чтобы обеспечивалось необходимое соотношение

90 -ного сдвига фаз между магнитными потоками в диске при режиме работы обмотки 9 напряжения на участке характеристики режима резонанса токов,Регулировка выполняется, например, расчетным путем по параметрам обмотки напряжения с учетом рабочего тока счетчика.

Работа счетчика, как и любого индукционного измерительного прибора, основана на взаимодействии рабочих магнитных потоков обмоток 7 тока и

9 напряжения. Рабочие магнитные потоки обмоток тока и напряжения, пересекающие диск !9, наводят в диске токи, которые, взаимодействуя с этими потоками, создают вращающий мо мент, пропорциональный произведению потоков и синусу угла сдвига фаз между ними, а обеспечиваемый тормоз- ным элементом тормозной момент пропорционален скорости вращения диска.

Таким обр азом, показ ания счетного механизма. 14, кинематически связанного с диском 19, фиксируют потребление энергии в измеряемой цепи.

1О

25 пературных перепадов между нагревающимися узлами.

Таким образом, основой конструкции счетчика является стойка, которая без дополнительных соединительных и крепежных деталей за счет элементов с посадочно-фиксирующими гнездами обеспечивает фиксацию всех ос-, новных узлов измерительного механизма. Изменение принципа получения

90 -ного сдвига, использование эффекта резонанса и электрической регулировки режима балансировки и сдвига фаз в цепи катушки напряжения, а также дополнительное использование резистора для увеличения немагнитных зазоров в магнитопроводах цепи ка тушки напряжения в совокупности обеспечивает сокращение числа регуляторов и диапазона регулировок, уменьшение зоны разброса параметров счет- . чика, автоматизацию сборки и регулировки счетчика, улучшение основных метрологических характеристик счетчика (расширение линейности регулировок, повышение стабильности), а также снижение собственного потребления энергии в 3-4 раза.

Формула изобретения

Индукционный счетчик электрической энергии, содержащий корпус с элементами внешнего подключения и элементами фиксации счетчика в рабочем положении, измерительный механизм, состоящий из стойки, к которой крепятся вращающие и тормозной элементы, а также счетный механизм, причем каждый из вращающих элементов (числом от одного до трех) состоит as обмотки тока с магнитопроводом и обмотки напряжения, на магнитопроводе которого размещены регуляторы малых нагрузок, регуляторы сдвига фаз и балансировки, тормозной элемент состоит из одного или нескольких постоянных магнйтов, диск подвижного элемента расположен в рабочем зазоре ° образованном плоскостями магнитопроводов вращающих элементов и постоянных магнитов тормозного элемента, ось подвижного элемента закреплена в верхнем и нижнем подшипниках и кинематически связана со счетным механиэмом, отличающии ся тем, что, с целью упрощения конструкции счетчика, обеспечивающего автоматизацию процесса изготовления, а такl?853 . же улучшения метрологических характеристик и снижения потребляемой. счетчиком энергии, стойка измеритель— ного механизма выполнена в виде блока с посадочно-фиксирующими гнезда- 5 ми, в которых установлены и закреплены обмотки тока и напряжения с магнитопроводами и счетный механизм, а регуляторы сдвига фазы и балансировки выполнены в виде нескольких резонансно настроенных цепей, содержащих обмотки напряжения, последовательно с каждой из которых дополнительно

78 6 включен резистор балансировки, а паpBsIJIE:льно ксзждой из которых подклю чены последовательно соединенные конденсатор и резистор регулировки сдвига фазы, резонансные цепи подключены к входным клеммам сети,магниты тормозного элемента установлены неподвижно, диск подвижного элемента выполнен с радиальными вырезами, а перемычки между вырезами отогнуты под углом относительно плоскости диска так, что угол наклона перемычки направлен по ходу врашения диска.

1285378

Составитель Ю. Макаревич

Редактор С. Пекарь Техред И.Попович Корректор Н.Король

Заказ 7638/46 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35 Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Проектная, 4