Contorul Electric

5/12/2018 Contorul Electric - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contorul-electric 1/3

Contorul electric

Energia electrica se masoara cu aparate numite contoare. Contoarele sunt alcatuite dintr-un dispozitiv

wattmetric al carui cuplu activ este proportional cu puterea si un mecanism integrator care insumeaza energiile

elementare intr-un anumit interval de timp.

In functie de marimea masurata, contoarele pot fi de energie activa sau de energie reactiva.

In functie de principiul de functionare, contoarele pot fi electrodinamice sau de inductie. Cel mai raspan

contor este contorul de inductie. El functioneaza insa numai in curent alternativ. Pentru masurarea energiei in c

continuu se folosesc contoare electrodinamice.

Instrument electrodinamic

Aparatele electrodinamice (precum si cele ferodinamice) utilizeaza ca dispozitiv de masura

electrodinamometru, la care bobinele fixa si mobila sunt parcurse de curentul de masurat sau de cproportionali cu acesta. Caracteristica lor principala este precizia ridicata, aparatele de acest tip construindu

aparate de laborator, de clasa 0,2 si 0,1 pentru current alternativ si curent continuu. De obicei ele se etaloneacurrent continuu, prin metoda de compensatie si se utilizeaza în curent alternative ca aparate etalon sau de veria altor aparate de precizie mai redusa. Cuplul activ al dispozitivelor electrodinamice (precum si a

ferodinamice) este creat de fortele electrodinamice care apar între una sau mai multe bobine fixe si una sa

multe bobine mobile parcurse de cureti.

Dupa cum în circuitul magnetic al bobinelor nu se foloseste sau se folosesc piese feromagnetice, dispozise numesc electrodinamice, respectiv ferodinamice.

Dispozitivul electrodinamic consta din doua bobine fixe 1, cilindrice, identice, coaxiale si dintr-o b

mobila 2 de forma rotunda sau dreptunghiulara, fixata pe axul 3 dispus perpendicular pe axul bobinelor

Curentul este adus la bobina mobila prin doua resoarte spirale 4 care servesc si la crearea cuplului rezistent meDe ax mai sunt fixate: acul indicator 5 cu contragreutatile 6 si paleta 7 a amortizorului cu aer 8. La trecerea

curenti continui I 1 si I 2 prin bobinele fixa si mobila, fortele de interactiune care apar tind sa roteasca bobina m(2) în pozitia în care fluxul sau ar coincide cu cel al bobinei fixe (1). Cuplul activ corespunzator acestor fopoate calcula folosind expresia generala în care pentru energia magnetica Wem a sistemului, format din cele

bobine, poate fi scrisa expresia:

Wem =

unde: L1 si L2 sunt inductivitatile proprii ale bobinelor fixa si mobila, iar L12 este inductivitatea mutual.



Dintre toate marimile de care depinde Wem numai inductivitatea mutual L12 variaza cu deviatia a, deci

expresia cuplului activ al dispozitivului electrodinamic este:

adica, este functie atât de curentii din bobine, cât si de pozitia reciproca a bobinelor. La echilibrul cuplului acti

cel rezistent, dat de resoartele spirale, are loc egalitatea: M = - M = D×a a r , care permite obtinerea deviatiei:

Instrument de inductie

Principiul de functionare a acestor instrumente consta în interactiunea dintre fluxurile magnetice create dsau mai multe bobine si curentii indusi de aceste fluxuri în sistemul mobil sau în anumite parti metalice ale ace

Astfel, ele sunt dispozitive de c.a., fiind bazate pe fenomenul de inductie.Cea mai importanta utilizare a instrumentului de inductie este realizarea contoarelor de inductie, mono sa

trifazate. Deaceea, în continuare, se va prezenta principiul de functionare a unui contor de inductie monofazat. integrarea în raport cu timpul a puterii active Pa(t ) livrata unui consumator se poate determina energia consum

într-un interval de timp: t 1 si t 2 :

∫ ()

La contorul de inductie asupra unui disc de aluminiu, montat pentru a se putea roti, exercita o influenta parale

axul lagarului un flux magnetic U – produs de o bobina de tensiune si un flux I – produs de o bobina decurent. Tensiunile induse produc curenti turbionari în disc. Cuplul Mel produs electromagnetic rezulta din

interactiunea ambelor fluxuri U si I , cu curenti turbionari produsi în conditiile respective de celalalt fluxCuplul Mel care rezulta este proportional cu frecventa retelei f , cu fluxurile U si I , si cu sinusul unghiude defazaj dintre ambele fluxuri:

( )

Pentru a obtine un cuplu proportional cu puterea activa Pa:

trebuie ca fluxul I sa fie proportional cu curentul I . Curentul prin bobina de tensiune care produce fluxul

corespunzator tensiunii trebuie sa fie proportional cu tensiunea U si defazat cu 90° fata de tensiunea U, ceea cepentru o inductanta pura aproximativ are loc. Astfel, în cazul unui consumator pur rezistiv trebuie ca fluxul

fie defazat cu exact 90° fata de fluxul I (compensare 90°). Deoarece, în afara de aceasta, asupra discului se

exercita, printr-un magnet permanent, un cuplu de frânare Mf ~ s proportional cu viteza unghiulara s a discu

viteza unghiulara instantanee a discului se regleaza proportional cu puterea activa instantanee Pa(t ) , adica:

()()

Numarul N de rotatii obtinut cu ajutorul unui angrenaj demutiplicator este citit la contoarele de inductie

sau trifazate de uz casnic pe un dispozitiv de indicare mecanic si este proportional cu integrala în intervalul de t

t 2 - t 1 a vitezei unghiulare s(t ) a discului.



∫ () ∫ ()

Erorile dispozitivului de inductie, implicit si a contorului de inductie, pot

proveni din:

variatiile de tensiune, determinând modificarea punctului defunctionare pe curba de magnetizare a fierului;

variatia frecventei, determinând variatia inductantelor bobinelor,

a decalajului flux-curent, a valorii curentilor turbionari indusi;

variatia temperaturii, influentând rezistenta dispozitivului mobil

- (o variatie t =10 °C conduce la o eroare de 1-2%).Proprietati ale instrumentului de inductie :

clasa de precizie scazuta;

cuplu motor mare;

rezistenta la suprasarcini;

câmp magnetic propriu puternic;

scala neuniforma;

Sursa: Instrumente electrice de masurare - Andrei CHICIUC

Contorul Electric

Documents

Transcript of Contorul Electric