Măsurarea energiei electrice

ARGUMENT

Masurarile electrice si electronice, in contextul revolutiei stiintifice si tehnice din lumea contemporana, sunt indispensabile în toate ramurile industriei, ca veriga importanta în procesele de productie, în controlul calitatii materiilor prime, a produselor intermediare si finale, în desfasurarea cercetarii în toate domeniile.

Masurarea energiei electrice

1. Contoare de energie activa si de energie reactiva

Prin definitie, energia electrica este intergrala puterii electrice efectuata intr-un anumit interval de timp. Energia activa este exprimata de relatia :

P fiind puterea activa a receptorului, iar energia reactiva prin expresia analoga :

Q fiind puterea reactiva.

Aparatele construite pentru masurarea energiei electrice trebuie sa aiba unul sau mai multe sisteme active care sa produca un cuplu activ proportional cu puterea activa sau reactiva si un dispozitiv integrator care sa efectueze integrarea acestor marimi. In functie de marimea masurata, se deosebesc contoare de energie activa, de energie reactiva si de cantitate de electricitate. Dupa principiul de functionare, se deosebesc contoare electrodinamice, de inductie, magnetoeletrice si electrolitice.

In circuitele de curent continuu se utilizeaza contoarele de tip electrodinamic. In cazul in care tensiunea este constanta sau intereseaza numai cantitatea de electricitate consumata in circuit se folosesc contoare de cantitate de electricitate de tip magnetoelectric sau electrolitic.

1.1 MASURAREA ENERGIEI ELECTRICE ACTIVE IN CIRCUITELE DE CURENT ALTERNATIV

Pentru masurarea energiei active in circuitele de curent alternativ se utilizeaza exclusiv contoare de inductie.

1.1.a CONTORUL MONOFAZAT DE INDUCTIE

Din punct de vedere constructiv, contorul monofazat de inductie se compune dintr-un dispozitiv wattmetric, al carui cuplu este proportional cu puterea activa si dintr-un mecanism integrator – sistem de roti dintate – care permite obtinerea energiei intr-un anumit interval de timp.

Dispozitivul de inductie este alcatuit din doi electromagneti de curent alternativ (dintre care unul de curent, avand infasurarea parcursa de curentul I absorbit de receptor, celalalt, de tensiune, avand infasurarea alimentata cu tensiunea de la bornele receptorului) si un disc de aluminiu.

Fig. 1 Dispozitivul cu trei fluxuri:

a – constructia de tip tangential; b – constructia de tip radial;

1 – electromagnet de curent; 2 – electromagnet de tensiune; 3 – disc; 4 – disc

5 – coloane laterale (a), sunt magnetic (b); 6 – magnet permanent

Cei doi electromagneti, de curent si de tensiune ( 1 respectiv 2 in figura 1, a si b) pot fi dispusi fie in acelasi plan situat perpendicular pe raza discului – constructie de tip tangential – (fig. 1, a), fie in plane perpendiculare, unul continand raza discului – constructie de tip radial – (fig. 1, b). Fluxul produs de curentul IU are o componenta utila u , care strabate discul inchizandu-se prin contrapolul 4 si o componenta inactiva ’u care se inchise fie prin coloanele laterale 5, la tipul tangential, fie prin suntul magnetic 5 la tipul radial. fluxul I produs de curentul I strabate discul de doua ori, inchizandu-se partial prin aer si partial prin partea inferioara a electromagnetului de tensiune, situat de partea cealalta a discului.

Din interactiunea campurilor alternative magnetice create in intrefierul electromagnetilor de curent si de tensiune si discul de aluminiu, in care fluxurile I si U, variabile in timp, induc curenti turbionari, apare cuplul activ care roteste discul contorului. pentru obtinerea cupluilui rezistent sau antagonist se utilizeaza un magnet permanent 6.