RU2092858C1 - Rotating member of induction electricity meter - Google Patents
Rotating member of induction electricity meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2092858C1 RU2092858C1 RU96102336A RU96102336A RU2092858C1 RU 2092858 C1 RU2092858 C1 RU 2092858C1 RU 96102336 A RU96102336 A RU 96102336A RU 96102336 A RU96102336 A RU 96102336A RU 2092858 C1 RU2092858 C1 RU 2092858C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic circuit
- head
- flux
- plate
- Prior art date
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 87
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 61
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electromagnets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности, к средствам измерения электрической энергии переменного тока. The invention relates to electrical engineering, in particular, to means for measuring electrical energy of alternating current.
Известен ряд вращающих элементов индукционных счетчиков электроэнергии, в которых регулировка внутреннего фазового сдвига между рабочими магнитными потоками последовательной и параллельной цепей (так называемого 90o-го сдвига) осуществляется изменением потерь, вносимых на пути магнитного потока параллельной цепи счетчика путем введения в нерабочие зазоры магнитопровода параллельной цепи медных пластинок или короткозамкнутых витков.A number of rotating elements of induction energy meters are known, in which the adjustment of the internal phase shift between the working magnetic fluxes of the serial and parallel circuits (the so-called 90 ° shift) is carried out by changing the losses introduced in the path of the magnetic flux of the parallel counter circuit by introducing parallel magnetic circuit gaps chains of copper plates or squirrel cages.
Благодаря тому, что амплитуды магнитных потоков параллельной цепи при изменении потерь изменяются мало, регулировка фазового сдвига в таких устройствах не вызывает заметного изменения вращающего момента, что является большим достоинством подобных вращающих элементов. Due to the fact that the amplitudes of the magnetic fluxes of the parallel circuit change little with loss, the adjustment of the phase shift in such devices does not cause a noticeable change in torque, which is a great advantage of such rotating elements.
Недостатком этих устройств является повышенная сложность конструкции магнитопровода параллельной цепи и регулировочных приспособлений, а также отсутствие компенсации температурного изменения 90o-го сдвига.The disadvantage of these devices is the increased complexity of the design of the magnetic circuit of the parallel circuit and adjusting devices, as well as the lack of compensation for temperature changes of the 90 o shift.
Известны вращающие элементы, в которых регулировка 90o-го сдвига осуществляется путем регулировки величины дополнительного магнитного потока параллельной цепи счетчика потока регулятора фазы, проходящего через короткозамкнутый виток.Known rotary elements in which the adjustment of the 90 o -th shift is carried out by adjusting the magnitude of the additional magnetic flux parallel circuit counter flow of the phase regulator passing through a short-circuited loop.
Например, во вращающем элементе, примененном в счетчиках типа EJE8 фирмы Кржижик, поток регулятора фазы проходит через стальную скобу, закрепленную на боковых стержнях магнитного сердечника катушки напряжения, и ввернутый в эту скобу стальной винт, на который надета латунная трубка, входящая в отверстие в центральном стержне магнитного сердечника катушки напряжения. Поверх латунной трубки надет пакет медных колец, занимающий часть расстояния между скобой и сердечником. For example, in the rotary element used in Krzhizhik type EJE8 meters, the flow of the phase regulator passes through a steel bracket fixed to the side rods of the magnetic core of the voltage coil and a steel screw screwed into this bracket, on which a brass tube is inserted, which enters a hole in the central the core of the magnetic core of the voltage coil. A pack of copper rings is put on top of the brass tube, occupying part of the distance between the bracket and the core.
При изменении глубины погружения стального винта внутрь сердечника катушки напряжения изменяется величина потока регулятора фазы, а следовательно, изменяются и потери энергии, вносимые медными кольцами в катушку напряжения, что и вызывает изменение фазового сдвига. When the depth of immersion of the steel screw inside the core of the voltage coil changes, the magnitude of the phase regulator flux changes, and consequently, the energy losses introduced by the copper rings into the voltage coil also change, which causes a change in the phase shift.
Поскольку потери, вносимые в магнитный поток регуляторы фазы, невелики вследствие недостаточно малого электрического сопротивления пакета медных колец (пакет имеет малую длину, а внутренний диаметр колец увеличен), для достижения достаточного диапазона регулировки фазового сдвига этот поток должен составлять заметную часть полного потока параллельной цепи, что ограничивает диапазон регулировки фазового сдвига. Since the losses introduced into the magnetic flux by the phase controllers are small due to the insufficiently small electrical resistance of the packet of copper rings (the packet has a small length and the inner diameter of the rings is increased), in order to achieve a sufficient range of adjustment of the phase shift, this flux should form a noticeable part of the total flux of the parallel circuit, which limits the phase shift adjustment range.
Так как при регулировке фазового сдвига магнитный поток регулятора фазы уменьшается от некоторого начального значения до очень малых величин, то это вызывает значительные изменения рабочего потока (а следовательно, и вращающего момента), что и является основным недостатком известного вращающего элемента. Since when adjusting the phase shift, the magnetic flux of the phase regulator decreases from a certain initial value to very small values, this causes significant changes in the working flux (and hence the torque), which is the main disadvantage of the known rotating element.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является выбранный в качестве прототипа вращающий элемент, в котором устройство для регулировки внутреннего фазового сдвига между рабочими магнитными потоками, создаваемыми цепью тока и цепью напряжения, содержит скобу из магнитомягкого материала, концами закрепленную на боковых стержнях сердечника напряжения, регулировочный винт из магнитомягкого материала, ввинченный в отверстие в центре скобы и проходящий через медную трубку, установленную между скобой и центральным стержнем сердечника напряжения, и отверстие в центральном стержне сердечника напряжения. Closest to the claimed technical solution is a rotary element selected as a prototype, in which the device for adjusting the internal phase shift between the working magnetic flux generated by the current circuit and the voltage circuit contains a bracket of soft magnetic material, the ends fixed to the side rods of the voltage core, an adjusting screw soft magnetic material, screwed into a hole in the center of the bracket and passing through a copper tube mounted between the bracket and the central shaft with voltage core, and a hole in the central core of the voltage core.
Для обеспечения температурной компенсации фазового сдвига внутри медной трубки установлена втулка из материала с отрицательным коэффициентом магнитной проницаемости. To ensure temperature compensation of the phase shift, a sleeve of material with a negative coefficient of magnetic permeability is installed inside the copper tube.
При ввинчивании регулировочного винта в отверстие сердечника напряжения возрастает магнитный поток, проходящий через медную трубку. При этом увеличиваются потери, вносимые в катушку напряжения счетчика, что вызывает уменьшение фазового сдвига между напряжением и магнитным потоком, создаваемым катушкой напряжения. When the adjusting screw is screwed into the hole of the voltage core, the magnetic flux passing through the copper tube increases. This increases the losses introduced into the voltage coil of the meter, which causes a decrease in the phase shift between the voltage and the magnetic flux generated by the voltage coil.
Регулируя положение винта, добиваются 90o-го внутреннего фазового сдвига.By adjusting the position of the screw, achieve 90 o- th internal phase shift.
Вследствие недостаточно малого электрического сопротивления медной трубки величина магнитного потока, проходящего через медную трубку, определяется в основном величиной немагнитного зазора между регулировочным винтом и центральным стержнем сердечника цепи напряжения, а магнитный поток незначительно отстает по фазе от вспомогательного магнитного потока, создаваемого катушкой напряжения и проходящего через немагнитные зазоры между центральным и боковыми стержнями сердечника напряжения. Поэтому если в процессе регулировки 90o-го сдвига увеличивается магнитный поток, проходящий через медную трубку, вспомогательный поток уменьшается примерно на такую же величину (поскольку поток, проходящий через медную трубку, незначительно отстает по фазе от вспомогательного магнитного потока, а сумма этих потоков примерно постоянна). Это вызывает пропорциональное уменьшение рабочего магнитного потока, который проходит через диск счетчика.Due to the insufficiently small electrical resistance of the copper tube, the magnitude of the magnetic flux passing through the copper tube is mainly determined by the non-magnetic gap between the adjusting screw and the central core of the voltage circuit core, and the magnetic flux is slightly behind in phase from the auxiliary magnetic flux generated by the voltage coil and passing through non-magnetic gaps between the central and side rods of the voltage core. Therefore, if during the adjustment of the 90 ° shift the magnetic flux passing through the copper tube increases, the auxiliary flux decreases by approximately the same amount (since the flux passing through the copper tube slightly lags behind the auxiliary magnetic flux, and the sum of these fluxes is approximately constant). This causes a proportional decrease in the working magnetic flux that passes through the counter disk.
Большие изменения амплитуды рабочего магнитного потока, возникающие при регулировке внутреннего фазового сдвига, приводят к усложнению процесса регулировки, особенно трехфазовых счетчиков. Large changes in the amplitude of the working magnetic flux that occur when adjusting the internal phase shift, complicate the adjustment process, especially three-phase counters.
Таким образом, основными недостатками известного устройства являются недостаточный диапазон регулировки фазового сдвига и большие измерения амплитуды рабочего магнитного потока, создаваемого цепью напряжения, возникающие при регулировке фазового сдвига. Thus, the main disadvantages of the known device are the insufficient adjustment range of the phase shift and large measurements of the amplitude of the working magnetic flux generated by the voltage circuit that occur when adjusting the phase shift.
Именно поэтому при всей своей простоте и надежности такие регуляторы не получили широкого применения. That is why, with all its simplicity and reliability, such regulators are not widely used.
К недостаткам прототипа следует также отнести недостаточную температурную компенсацию фазового сдвига, так как термокомпенсационная втулка из сплава с отрицательным коэффициентом магнитной проницаемости надета на стальной винт, магнитная проницаемость которого велика, и поэтому магнитный поток через термокомпенсационную втулку незначителен. The disadvantages of the prototype should also include insufficient temperature compensation of the phase shift, since the thermocompensation sleeve made of an alloy with a negative coefficient of magnetic permeability is worn on a steel screw, the magnetic permeability of which is high, and therefore the magnetic flux through the thermocompensation sleeve is insignificant.
Предлагаемое техническое решение направлено на решение следующей задачи: расширение диапазона регулировки фазового сдвига и упрощение процесса внутреннего фазового сдвига при одновременном улучшении температурной стабильности фазового сдвига. The proposed technical solution is aimed at solving the following problem: expanding the range of adjustment of the phase shift and simplifying the process of internal phase shift while improving the temperature stability of the phase shift.
Сущность изобретения заключается в том, что во вращающий элемент индукционного счетчика, содержащий последовательную магнитную цепь, состоящую из П-образного магнитопровода и размещенных на нем токовых катушек, параллельную магнитную цепь, состоящую из разветвленного магнитопровода, катушки напряжения, размещенной на центральном стержне магнитопровода и закрепленной на боковых стержнях магнитопровода скобы с винтом для регулировки 90o-го сдвига между рабочими потоками последовательной и параллельной цепей, согласно изобретению введена массивная пластина из материала с высокой электропроводностью, установленная в зазоре параллельной цепи и закрепленная на центральном стержне магнитопровода ферромагнитным стержнем с головкой.The essence of the invention lies in the fact that in the rotating element of the induction meter containing a serial magnetic circuit consisting of a U-shaped magnetic circuit and current coils located on it, a parallel magnetic circuit consisting of a branched magnetic circuit, a voltage coil located on the central core of the magnetic circuit and fixed on the side rods of the magnetic circuit of the bracket with a screw for adjusting the 90 ° shift between the working flows of the serial and parallel circuits, according to the invention A massive plate of material with high electrical conductivity is installed, mounted in the gap of a parallel circuit and fixed to the central core of the magnetic circuit with a ferromagnetic rod with a head.
Благодаря тому, что электрическое сопротивление короткозамкнутого витка, образованного пластиной, достаточно мало, вихревые токи, возбуждаемые в пластине при прохождении магнитного потока регулятора фазы через ферромагнитный стержень, настолько велики, что ограничивают величину этого магнитного потока даже при отсутствии воздушного зазора между регулировочным винтом и головкой ферромагнитного стрежня. Так как при отсутствии воздушного зазора между регулировочным винтом и головкой ферромагнитного стержня магнитный поток регулятора фазы сдвигается на угол, близкий к 90o, то изменение величины этого потока в процессе регулировки фазы мало сказывается на величине рабочего потока параллельной цепи. Благодаря этому обеспечивается расширение диапазона регулировки фазового сдвига и упрощение процесса регулировки внутреннего фазового сдвига.Due to the fact that the electrical resistance of the short-circuited coil formed by the plate is sufficiently small, the eddy currents excited in the plate when the magnetic flux of the phase regulator passes through the ferromagnetic rod are so large that they limit the magnitude of this magnetic flux even in the absence of an air gap between the adjusting screw and the head ferromagnetic rod. Since in the absence of an air gap between the adjusting screw and the head of the ferromagnetic rod, the magnetic flux of the phase regulator is shifted by an angle close to 90 o , a change in the magnitude of this flux during the phase adjustment has little effect on the magnitude of the working flow of the parallel circuit. This provides an extension of the adjustment range of the phase shift and simplification of the adjustment process of the internal phase shift.
Для улучшения температурной стабильности фазового сдвига воздушный зазор между регулировочным винтом и головкой ферромагнитного стержня шунтируется втулкой из материала с отрицательным коэффициентом магнитной проницаемости. To improve the temperature stability of the phase shift, the air gap between the adjusting screw and the head of the ferromagnetic rod is bridged by a sleeve of material with a negative coefficient of magnetic permeability.
На фиг. 1 представлен вращающийся элемент, вид спереди; на фиг. 2 - разрез Ф-Ф фиг. 1; на фиг. 3 векторные диаграммы магнитных потоков. In FIG. 1 shows a rotating element, front view; in FIG. 2 is a sectional view FF of FIG. one; in FIG. 3 vector diagrams of magnetic fluxes.
Вращающийся элемент включает параллельную цепь (цепь напряжения), содержащую катушку 1 напряжения, надетую на центральный стержень 3 магнитопровода параллельной цепи и включаемую на напряжение сети (т. е. параллельно нагрузке потребителя), последовательную цепь, содержащую П-образный сердечник 3 с размещенными на нем последовательно соединенными катушками тока 4, включаемыми последовательно с нагрузкой потребителя, короткозамкнутый виток 5, представляющий собой пластину с прямоугольным отверстием, изогнутую под прямым углом и надетую на центральный стержень 2, скобу 6, закрепленную на боковых стержнях 7 и 8 магнитопровода параллельной цепи, пластину 9, укрепленную на центральном стержне 2 магнитопровода параллельной цепи стержнем 10 с цилиндрической головкой 11, термокомпенсирующую втулку 12, размещенную между скобой 6 и пластиной 9, и регулировочный винт 13, проходящий через резьбовое отверстие в скобе 6 и термокомпенсирующую втулку 12 так, что между винтом 13 и цилиндрической головкой 11 стержня 10 образуется воздушный зазор 14 регулятора. The rotating element includes a parallel circuit (voltage circuit) containing a voltage coil 1, worn on the central rod 3 of the magnetic circuit of the parallel circuit and switched on the mains voltage (i.e., parallel to the consumer load), a series circuit containing a U-shaped core 3 with a series-connected current coils 4, connected in series with the load of the consumer, a short-circuited
Магнитопроводы параллельной и последовательной цепей укреплены на раме 15 с противополюсом 16 таким образом, что между ними образован рабочий воздушный зазор 17, в котором вращается диск счетчика (не показан). The magnetic circuits of the parallel and serial circuits are mounted on the frame 15 with the pole 16 in such a way that a working air gap 17 is formed between them, in which the counter disk (not shown) rotates.
Противополюс 16 выполнен в виде отогнутого под прямым углом в сторону центрального стержня 2 отростка рамы 15. The counter pole 16 is made in the form of a bent at the right angle to the
В зазорах между центральным 2 и боковыми 7 и 8 стержнями параллельной цепи размещены немагнитные прокладки 18. In the gaps between the central 2 and
На один из стержней сердечника 3 токовой цепи надеты короткозамкнутые витки 19. On one of the rods of the core 3 of the current circuit are worn short-circuited turns 19.
Пластина 9 выполнена из материала с высокой электропроводностью, например, из меди или алюминия. Скоба 6, стержень 10 и регулировочный винт 13 выполнены из магнитомягкой стали. The
Вращающийся элемент работает следующим образом. The rotating element operates as follows.
При протекании тока по обмоткам токовых катушек 4 создается магнитный поток последовательной цепи, замыкающийся через П-образный сердечник 3, рабочий воздушный зазор 17 и центральный стержень 2 магнитопровода параллельной цепи. When current flows through the windings of the current coils 4, a magnetic flux of a serial circuit is created, which closes through a U-shaped core 3, a working air gap 17 and a
Под действием напряжения сети U в обмотке катушки 1 напряжения, содержащей W витков, протекает ток i и, следовательно, создается магнитодвижущая сила, равная произведению iW. Under the action of the mains voltage U, a current i flows in the winding of the voltage coil 1 containing W turns, and, therefore, a magnetomotive force equal to the product iW is created.
Поскольку индуктивность L катушки 1 напряжения велика и ее индуктивное сопротивление много больше активного сопротивления R, то можно считать, что амплитуда тока i не зависит от сопротивления обмотки катушки 1 напряжения:
где f 6,28F циклическая частота напряжения сети U, а F частота сети.Since the inductance L of the voltage coil 1 is large and its inductive resistance is much greater than the active resistance R, we can assume that the amplitude of the current i does not depend on the resistance of the winding of the voltage coil 1:
where
Поскольку по определению
iL = WΦu, (2)
где Φu магнитный поток катушки 1 напряжения, то, используя значение тока из выражения (1), получим:
Из-за наличия потерь магнитный поток Φu отстает от напряжения U на угол, несколько меньший 90o.Since by definition
iL = WΦ u , (2)
where Φ u is the magnetic flux of the voltage coil 1, then, using the current value from expression (1), we obtain:
Due to the presence of losses, the magnetic flux Φ u lags the voltage U by an angle slightly less than 90 o .
Под действием магнитодвижущей силы iW образуются три магнитных потока:
рабочий поток Φo протекающий через центральный 2, боковые стержни 7 и 8 сердечника параллельной цепи, раму 15, противополюс 16, рабочий зазор 17 и короткозамкнутый виток 5. Благодаря наличию короткозамкнутого витка 5 магнитный поток Ф0 дополнительно отстает от напряжения U на некоторый угол;
вспомогательный поток Φвсп протекающий через центральный стержень 2, боковые стержни 7 и 8 и немагнитные прокладки 18 сердечника параллельной цепи;
поток регулятора Φp протекающий через центральный стержень 2, боковые стержни 7 и 8 сердечника параллельной цепи, скобу 6, регулировочный винт 13, воздушный зазор регулятора 14, стержень 10 и пластину 9.Under the action of the magnetomotive force iW, three magnetic fluxes are formed:
the working stream Φ o flowing through the central 2,
an auxiliary stream Φ pop flowing through the
the flow of the regulator Φ p flowing through the
Таким образом, общий поток Φu протекающий через центральный стержень 2, равен сумме трех потоков:
Φu = Φo + Φвсп + Φp (4)
Заметим, что при изменении амплитуды и фазы магнитного потока регулятора Φp потоки Φo и Φвсп изменяются так, что модуль суммы всех трех потоков остается постоянным в соответствии с выражением (3).Thus, the total flow Φ u flowing through the
Φ u = Φ o + Φ ss + Φ p (4)
Note that when the amplitude and phase of the magnetic flux of the controller Φ p change, the fluxes Φ o and Φ vsp change so that the modulus of the sum of all three flows remains constant in accordance with expression (3).
При протекании магнитного потока Φp в короткозамкнутом витке, образованном пластиной 9, будет наводится электродвижущая сила E, равная
E = -jfΦp (5)
где j мнимая единица.When the magnetic flux Φ p flows in the short-circuited turn formed by the
E = -jfΦ p (5)
where j is the imaginary unit.
Следовательно, в пластине 9 будет возбуждаться ток Ip, равный
Ip = -jfΦp/r (6)
где r электрическое сопротивление короткозамкнутого витка, образованного пластиной 9.Consequently, a current I p equal to
I p = -jfΦ p / r (6)
where r is the electrical resistance of the closed loop formed by the
Поэтому результирующая магнитодвижущая сила, под действием которой протекает магнитный поток Φp изменится на величину тока Ip, и
можно записать
ΦpRм = iW - Ip (7)
где Rм магнитное сопротивление контура, по которому протекает магнитный поток Φp включая сопротивление воздушного зазора 14.Therefore, the resulting magnetomotive force, under the influence of which the magnetic flux Φ p flows, will change by the current I p , and
can write
Φ p R m = iW - I p (7)
where R m is the magnetic resistance of the circuit along which the magnetic flux Φ p flows including the resistance of the
Объединяя выражения (6) и (7), получим
iW = Φp(Rм + jf/r) (8)
Таким образом, благодаря наличию пластины 9 магнитный поток Φp отстает по фазе от магнитодвижущейся силы iW. Величина этого отставания пропорциональна отношению f/rRм.Combining expressions (6) and (7), we obtain
iW = Φ p (R m + jf / r) (8)
Thus, due to the presence of the
Увеличивая воздушный зазор от минимального значения до максимального, когда регулирующий винт вывернут почти полностью, можно изменять вектор магнитного потока Φp от некоторого начального значения Φро практически до нуля.By increasing the air gap from the minimum value to the maximum, when the adjusting screw is almost completely turned out, it is possible to change the magnetic flux vector Φ p from a certain initial value Φ ro to almost zero.
В предлагаемом техническом решении начальное значение магнитного сопротивления может быть очень мало, когда регулирующий винт 13 ввернут до упора в цилиндрическую головку 11 стержня 10, а размеры пластины 9 могут быть сделаны достаточно большими, чтобы магнитный поток Φpo который в этом случае ограничивается практически только вихревыми токами, возникающими в пластине 9, не превышал значений потока насыщения стержня 10 и регулировочного винта 13.In the proposed technical solution, the initial value of the magnetic resistance can be very small when the adjusting
В этом случае магнитный поток Φpo отстает от магнитодвижущей силы iW на 90o, как это следует из выражения (8) при Rм=0. (См. векторную диаграмму на фиг. 3a). При этом рабочий магнитный поток Φo отстает от напряжения U на угол несколько меньший 90o, что достигается соответствующим подбором размеров короткозамкнутого витка 5.In this case, the magnetic flux Φ po lags behind the magnetomotive force iW by 90 o , as follows from expression (8) at R m = 0. (See the vector diagram in FIG. 3a). In this case, the working magnetic flux Φ o lags behind the voltage U by an angle slightly less than 90 o , which is achieved by appropriate selection of the dimensions of the
При вывинчивании регулировочного винта 13 увеличивается воздушный зазор 14 между стержнем 10 и винтом 13 и соответственно увеличивается магнитное сопротивление Rм. В результате магнитный поток Φp уменьшается по амплитуде и сдвигается по фазе в сторону меньшего отставания от магнитодвижущей силы iW. Это приводит к увеличению фазового сдвига потоков Φo и Φвсп. Амплитуда же этих потоков при этом изменяется незначительно, так как начальный фазовый сдвиг между ними и магнитным потоком φp близок с 90o, а модуль суммы всех потоков не изменяется, как было показано ранее.When the
При некотором положении регулировочного винта 13 достигается 90o-й внутренний фазовый сдвиг между рабочими магнитными потоками последовательной и параллельной цепей (фиг. 3б).At some
При дальнейшем вывинчивании регулировочного винта магнитный поток φp уменьшается практически до нуля (фиг. 3в).With further unscrewing of the adjusting screw, the magnetic flux φ p decreases almost to zero (Fig. 3c).
Как видно из приведенных диаграмм, сумма потоков Φo + Φвсп изменяется незначительно при изменении потока регулятора от начального значения Φpo до нуля. Следовательно, незначительно изменяется и величина рабочего потока Φo так как соотношение между потоками Φo и Φвсп постоянно.As can be seen from the above diagrams, the sum of the fluxes Φ o + Φ pop changes insignificantly when the controller flux changes from the initial value Φ po to zero. Consequently, the magnitude of the working flux Φ o also changes insignificantly, since the ratio between the fluxes Φ o and Φ ar is constant.
Втулка 12 из материала с отрицательным коэффициентом магнитной проницаемости шунтирует воздушный зазор 14, обеспечивая температурную компенсацию фазового сдвига. A
При повышении температуры происходит увеличение сопротивления обмотки катушки 1 напряжения, что приводит к уменьшению фазового сдвига. Одновременно при повышении температуры происходит увеличение магнитного сопротивления в цепи потока Φp регулятора вследствие уменьшения магнитной проницаемости втулки 12, которое приводит к уменьшению потока Φp компенсирующему уменьшение фазового сдвига.With increasing temperature there is an increase in the resistance of the winding of the voltage coil 1, which leads to a decrease in the phase shift. At the same time, with increasing temperature, an increase in the magnetic resistance in the flow circuit of the controller Φ p is caused by a decrease in the magnetic permeability of the
Точная температурная компенсация фазового сдвига происходит в ограниченном диапазоне изменения воздушного зазора 14. Для того чтобы 90o-й сдвиг между рабочими потоками достигался при величине воздушного зазора, соответствующей указанному диапазону, служат короткозамкнутые витки 19, надетые на сердечник 3 последовательной цепи. Разрезая эти витки, осуществляют грубую регулировку фазового сдвига так, чтобы 90o-й сдвиг достигался при требуемом значении воздушного зазора 14.Precise temperature compensation of the phase shift occurs in a limited range of variation of the
При испытаниях опытного образца трехфазного счетчика, в котором использовано предлагаемое техническое решение, диапазон регулировки и температурная нестабильность 90o-го сдвига измерялись по относительному изменению вращающего момента при cosΦ нагрузки, равном 0,5.In tests of the prototype three-phase meter in which the proposed technical solution applied, the range of adjustment and temperature instability o 90 th shift measured by the relative change in torque at cosΦ load equal to 0.5.
Экспериментально было получено:
диапазон изменения фазового сдвига 12
температурная нестабильность фазового сдвига не более ±0,02/oC, а изменение амплитуды рабочего потока 0,2 при изменении фазового сдвига на 2o.Experimentally obtained:
the temperature instability of the phase shift is not more than ± 0.02 / o C, and the change in the amplitude of the working stream is 0.2 when the phase shift changes by 2 o .
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96102336A RU2092858C1 (en) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | Rotating member of induction electricity meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96102336A RU2092858C1 (en) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | Rotating member of induction electricity meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2092858C1 true RU2092858C1 (en) | 1997-10-10 |
| RU96102336A RU96102336A (en) | 1997-11-27 |
Family
ID=20176635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96102336A RU2092858C1 (en) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | Rotating member of induction electricity meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2092858C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654919C1 (en) * | 2017-07-21 | 2018-05-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Device for measurement of the induction meter disk rotational rate |
| CN109490593A (en) * | 2017-09-11 | 2019-03-19 | 郭文艺 | A kind of Novel rotary ammeter |
-
1996
- 1996-02-02 RU RU96102336A patent/RU2092858C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Илюкович А.М. Электрическое счетчики - М.-Л.: Госэнергоиздэт, 1964, с.322 и 323. 2. Там же, с.323 и 324 3. Счетчики электрической энергии индукционной системы. Обзор. - М.: Центральный институт научно-технической информации электротехнической промышленности и приборостроения, 1961, с.40 и 41. 4. Патент США N 3212005, кл. 324-138, 1965. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654919C1 (en) * | 2017-07-21 | 2018-05-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Device for measurement of the induction meter disk rotational rate |
| CN109490593A (en) * | 2017-09-11 | 2019-03-19 | 郭文艺 | A kind of Novel rotary ammeter |
| CN109490593B (en) * | 2017-09-11 | 2024-01-12 | 郭文艺 | Rotary ammeter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2092858C1 (en) | Rotating member of induction electricity meter | |
| US4479103A (en) | Polarized electromagnetic device | |
| US2626297A (en) | Torque balancing adjuster for electrical meters | |
| Wiedenbrug et al. | Electromagnetic mechanism of synchronous operation of the brushless doubly-fed machine | |
| Wolbank et al. | Closed-loop compensating sensors versus new current derivative sensors for shaft-sensorless control of inverter fed induction machines | |
| CA2034163A1 (en) | Method of increasing the efficiency of an electrical generator (combination slis/e-slis) | |
| Lajoie-Mazenc et al. | Analysis of torque ripple in electronically commutated permanent magnet machines and minimization methods | |
| US3710245A (en) | Induction meter having power-factor-adjuster | |
| Dorrell | The influence of rotor skew on unbalanced magnetic pull in cage induction motors with eccentric rotors | |
| SU1623965A1 (en) | Device for electromagnetic treatment of water | |
| US4424484A (en) | Induction meter having an improved electromagnetic voltage section | |
| RU2069440C1 (en) | Induction machine | |
| US3551810A (en) | Three-wire induction meter with minimized unbalance errors | |
| US4424485A (en) | Fixed light load adjustment assembly for induction meters | |
| US4423375A (en) | Self-aligned light load adjustment assembly for induction meters | |
| GB2157005A (en) | Detecting rotor winding faults | |
| SU4618A1 (en) | Volt-Ampere or Volt-Ampere-Hour AC Meter Measuring Instrument | |
| Fuchs | DJ Roesler, Department of Energy, Washington, USA | |
| US1039387A (en) | Alternating-current meter. | |
| Nicolaide | Losses in iron pieces. Experimental analysis | |
| US596190A (en) | Induction-wattmeter | |
| US628240A (en) | Electric meter. | |
| SU922889A1 (en) | Three-phase electric biasing reactor | |
| SU1061217A1 (en) | Method of determining synchronous inductive reactances of three-phase synchronous electric machine | |
| US3796954A (en) | Watthour meter assembly having an auxiliary lag plate mounted on a potential flux return bar |