Рисунок 8.2 – Роликовый счетный механизм

 до 9.

Все ролики, кроме первого (8), имеют на одной стороне (правой) 20 штифтовых зубцов, а с другой стороны (левой) они снабжены особыми приливами 12, образующими два зуба каждый. К первому ролику вместо штифтовых зубцов прикреплено зубчатое колесо 7. Передача движения от первого цифрового ролика ко второму и от него к следующим производится при помощи фасонных шестеренок (трибок) 9, свободно вращающихся на оси 10. Эти трибки выполнены с шестью зубцами, из которых три полные и три укороченные в осевом направлении. Благодаря такому устройству за полный оборот непрерывно вращающегося первого ролика соседний (второй слева) ролик повернется на оборота, т. е. на одну цифру. Точно так же каждый следующий (справа налево) ролик поворачивается на оборота по сравнению с полным оборотом предшествующего ролика.

Таким образом, из цифр на роликах, находящихся на одной горизонтальной линии, образуется число по десятичной системе. Цифры на роликах (по одной на каждом) видны через отверстия в щитке, прикрывающем счетный механизм. Количество шестеренок в счетном механизме и их передаточные числа определяют передаточное число счетного механизма, показывающее, сколько оборотов диска соответствует одному обороту зубчатого колеса 5, или, что то же самое, первого ролика. Путем подбора сменных пар 4-5 и 6-7 шестеренок можно получить такое значение передаточного числа счетного механизма, при котором поворот первого ролика на одну цифру будет соответствовать определенному количеству энергии, протекшей через счетчик. Обычно это передаточное число подбирают таким, чтобы единице на первом справа ролике соответствовал расход энергии в 0, 1; 1, 0; 10; 100.

От передаточного числа счетного механизма следует отличать передаточное число счетчика, под которым понимают число оборотов диска, соответствующее изменению показания счетного механизма на 1. Передаточные числа счетчика и счетного механизма связаны между собой соотношением:

где - число килоджоулей (киловатт-часов), соответствующее одной единице показания счетного механизма. Число часто называют коэффициентом счетного механизма. На щитке счетчика указывают передаточное число счетчика (К), например 1 равен 400 оборотам диска. По передаточному числу счетчика определяют номинальную постоянную счетчика.

Например, если передаточное число счетчика то его номинальная постоянная будет:

Трение в счетчике и влияние других факторов приводят к тому, что количество израсходованной энергии, приходящееся на один оборот диска (действительная постоянная счетчика ), отличается от его номинальной постоянной

В результате появляется погрешность счетчика, поскольку действительный расход энергии за время будет отличаться от учтенного счетчиком расхода за то же время, равного

Относительная погрешность счетчика, выраженная в процентах от действительного расхода энергии, будет

        (8. 7)

Трение является главным фактором, влияющим на величину погрешности электродинамического счетчика. Относительное влияние момента сил трения меняется с изменением нагрузки счетчика. С изменением нагрузки изменяется действительная постоянная счетчика и погрешность счетчика. Наибольшее влияние оказывает трение при малых нагрузках, поскольку момент трения соизмерим с вращающим моментом и диск вращается медленнее чем нужно, - у счетчика появляется отрицательная погрешность. Для уменьшения погрешности от трения в электродинамических счетчиках включают в цепь якоря специальную дополнительную катушку К. Положение ее относительно якоря можно подобрать так, чтобы создаваемый ею дополнительный вращающий компенсационный момент был равен моменту трения:

                         (8. 8)

Обеспечить равенство можно только для одной определенной нагрузки счетчика, при которой погрешность счетчика практически будет равна нулю. При других нагрузках компенсация момента трения будет только частичной, и погрешность счетчика будет равна нулю.

Поскольку момента, как это видно из выражения (8. 1), зависит от напряжёния, то при повышении последнего этот момент может стать больше момента трения и диск счетчика станет вращаться даже при отсутствии нагрузки () - появится самоход счетчика. Для его устранения предусмотрено специальное устройство в виде стального крючка 7 на оси (рис. 8. 1), который, приближаясь (при вращении) к постоянному магниту 6, притягивается им, и диск 2 останавливается.

Можно добиться, чтобы погрешность счетчика и его чувствительность, т. е. наименьшая нагрузка, при которой диск счетчика устойчиво вращается, были в нужных пределах. Этого добиваются соответствующим расположением катушки компенсатора трения и противосамоходного крючка. Чтобы устранить влияние постоянного магнита 6 на поле неподвижных катушек, между ними помещен экран 5 в виде ферримагнитной пластины.                       

Электродинамические счетчики электрической энергии применяют на железнодорожном транспорте и других установках постоянного тока. Для учета больших количеств электричества, а также энергии постоянного тока (при ) используют магнитоэлектрические счетчики ампер-часов [1, 6, 9, 12, 23, 28, 31].

8. 3 Индукционные счетчики.

Учет электрической энергии в цепях переменного тока производят индукционными счетчиками. Устройство и схема включения однофазного счетчика показаны на рисунке 8. 3. В зазоре между магнитопроводом 8 обмотки напряжения 7 и магнитопроводом 10 токовой обмотки 13 размещен подвижный алюминиевый диск 17, насаженный на ось 1, установленную в пружинящем подпятнике 15 и верхней опоре 5. Через червяк 2, укрепленный на оси, и соответствующие зубчатые колеса вращение диска 17 передается к счетному механизму.

Для прикрепления счетного механизма к счетчику имеется отверстие 4. Токовая обмотка 13 включаемая последовательно в исследуемую цепь, состоит из малого числа витков, намотанных толстым проводом (соответственно номинальному току счетчика). Обмотка напряжения 7, включаемая в цепь параллельно, состоит из большого числа (8000-12 000) витков, намотанных тонким проводом - диаметром 0, 08 - 0, 12 мм.

Когда к этой обмотке приложено переменное напряжение, а по токовой обмотке протекает ток нагрузки, в магнитопроводах появляются переменные магнитные потоки и замыкающиеся через алюминиевый диск. Переменные магнитные потоки и,  пронизывая диск, наводят в нем вихревые токи и.

Эти токи, взаимодействуя с соответствующими потеками, образуют вращающий момент, действующий на подвижный алюминиевый диск.

Величина этого момента, равна: