Методические рекомендации к лабораторным работам: "Проверка работоспособности телеметрического выхода счетчика", "Комплекс технических средств «Энергия»", "Программирование микропроцессорного устройства «Энергия–микро»", страница 9

1.3.5. Счетный механизм. Выше было показано, что число оборотов диска счет­чика пропорционально электроэнергии, учитываемой счетчиком. Поэтому, если сосчитать число оборотов ди­ска за некоторое время, то, зная постоянную счетчика, т. е. количество ватт-секунд, приходящееся ,на один обо­рот, можно определить количество электроэнергии, изме­ренное счетчиком за это время. Эту функцию выполняет счетный механизм, состоящий из пяти-, шестиразрядного десятичного отсчетного устройства, связанного с осью диска зубчатой передачей.

Отсчетное устройство выполняется чаще всего в виде барабанчиков, ось которых расположена параллельно щитку счетчика и в прорезе которого видны цифры, рас­положенные на ободе барабанчиков. Иногда вместо ба­рабанчиков применяются вращающиеся диски, располо­женные параллельно плоскости щитка, или же стрелоч­ные указатели с неподвижными шкалами для каждого разряда.

Общее передаточное число счетного механизма выби­рается так, чтобы показания отсчетного устройства были в киловатт-часах. Схематическое устройство счетного механизма показано на рис. 1.3.8,а. Вращение оси диска при помощи червячной пары с передаточным числом  передается сменной паре зубчатых колес, пе­редаточное число  которых может изменяться в доволь­но широких пределах. Сменная пара связана с промежу­точной парой зубчатых колес, с передаточным числом , выходная ось которых вращает зубчатое колесо бара­банчика наименьшего разряда отсчетного устройства. Передача между соседними барабанчиками  отсчетного устройства выполняется так, что при одном обороте ба­рабанчика меньшего разряда барабанчик следующего разряда делает оборота.

Общее передаточное число счетного механизма рав­но: и определяет число оборотов диска при одном полном обороте барабанчика наименьшего разря­да (крайний справа на щитке счетчика). Иногда вводит­ся дополнительная червячная пара с передаточным чис­лом , что дает возможность в случае необходимо­сти увеличить общее передаточное число почти в 10 раз (рис. 1.3.8,6). При этом должно соблюдаться требование стандарта, согласно которому изменение показаний отсчетного устройства на одну цифру наименьшего раз­ряда (первый барабанчик) при максимальной нормиро­ванной нагрузке должно продолжаться не более 15 мин.

Так как передаточное число счетчика определяется как число оборотов диска при изменении показаний отсчетного устройства на 1 кВт-ч, то передаточные чис­ла счетчика и счетного механизма будут равными толь­ко в случае, если барабанчик наименьшего разряда де­лает один полный оборот за 1 кВт • ч. где а - целое число или нуль.

Между передаточным числом счетчика na и передаточным числом счетного механизма i существует связь, определяемая десятичным построением отсчетного устройства:

Как отмечалось выше, одна из пар зубчатых колес отсчетного устройства делается в виде сменных шестере­нок, расположенных обычно с торца каркаса механизма в доступном месте. Путем подбора соответствующего передаточного числа  достигают необходимого общего передаточного числа счетного механизма при заданной номинальной частоте вращения диска для заданных номинальных мощностей. При этом изменяется постоян­ная счетчика, что видно из соотношения

откуда

Зубчатая передача счетного механизма для поддер­жания постоянного момента сопротивления обычно ра­ботает без смазки. При одновременном перемещении двух или трех барабанчиков момент сопротивления за­метно возрастает. Поэтому стандартом при поверках допускается одновременное передвижение не более трех барабанчиков. Образцовые счетчики обычно имеют во всех разрядах непрерывно вращающиеся отсчетные дис­ки, создающие постоянный момент трения.

1.3.6. Опоры счетчика. Одним из важнейших показателей счетчика является его межповерочный (межремонтный) срок службы. В на­стоящее время установлены межповерочные сроки для однофазных бытовых счетчиков 8 лет и для трехфазных промышленных 4 года.

Эти сроки установлены на основании многолетнего опыта эксплуатации счетчиков в крупнейших энергоси­стемах страны для счетчиков с однокамневыми опорами и тормозными магнитами среднего качества. В связи с необходимостью резко сократить расходы и трудоза­траты на ремонты счетчиков, особенно однофазных, которых большинство, встала насущая проблема увеличе­ния межремонтного периода счетчиков до 20 – 25 лет. Эти задачи решаются путем перехода на двхукамневые опоры, снижения номинальной частоты вращения диска до 8 – 16 об/мин, применения тормозных магнитов из специального высококоэрцитивного сплава, применения термокомпенсационных сплавов в прорези магнита, при­менения высококачественных материалов. Особое внимание обращено на повышение надежности работы счет­ного механизма [например, счетчики СО-448, СО-449 (см, приложение 1)].

Рис. 1.3.9. Опоры счетчика.

На рис. 13.9,а изображена однокамневая опора, приме­няемая практически у всех счетчиков, находящихся в эксплуатации.

На нижний конец оси диска 'насаживается наконеч­ник с заделанным стальным шариком, опирающимся на корундовый (или иной) камень. Опора амортизирована при помощи пружины. У двухкамневой опоры (рис. 1.3.9,6) полированный стальной шарик расположен между дву­мя камнями, что существенно снижает трение в опоре и увеличивает износостойкость. Верхний подшипник (рис.1.3.9,в) обычно выполняется в виде иглы из нержаве­ющей стали, вращающейся во втулке, насаженной на верхний конец оси диска. Втулка выполняется из латуни или из специального материала (типа полиамида). Опоры работают без смазки, что обеспечивает постоянный момент трения.

1.3.7. Схемы включения счетчиков. Счетчики выпускаются как для непосредственного включения, так и для включения с измерительными трансформаторами (полукосвенное и косвенное включение). Прежде чем перейти к описанию схем включения счетчиков, познакомимся с понятием полярности обмо­ток счетчиков и измерительных трансформаторов.

Для однофазного счетчика активной энергии вращающий момент пропорционален нагрузке и, в частности, пропорционален cos j, т. е.