159476. lajstromszámú szabadalom • Változóáramú fogyasztásmérő többfázisú hálózatokhoz
159476 8 Vizsgáljuk meg az energiafogyasztást, melyet a mérőműszer különböző oos cp értékeknél mutat. cos 0°-nál /!TV-I2 -co,s 30°— ^3~V-i2 -cos 60° = = |/3.V-I2 - f — ^3-V- 7- • —•• 2 y 3 2 cos 3,0°-nál /3~-V-I2 -cos 60°— /3-V-Í2-COS 90° = V-I2 = f3-VI2 --y-O = 0, ,86-V-I2 cos 60°-nál Í3-V• h• cos 90° + ^3-V• i2• cos 60° = h 1 — = 0,5-V-I2 = 0 + /3-V/3 cos 90°-nál — /3 • V • I2 • cos 60° + Y3- V • i2 • cos 30° = 1 ,- I» ^3 -Ys-v-h-A továbbiakban a találmány szerinti fogyasztásmérő 4. ábrán szemléltetett kiviteli alakjának működését ismertetjük. Amint azt az 1. ábra kapcsán már leírtuk, ha az áramfogyasztás az Fi és F2 fázisok között történik, akkor az indukciós árammérő berendezés primer 2 és 3 tekercseinek eredő elektromágneses hatása nulla. Ha azonban a feladat az, hogy az Fi fázis és O nullaivezeték közötti fogyasztást kell mérni, akkor az árammérő transzformátorban csak a primer 2 tekercs működik, és az kisfeszültségű ii áramot indukál a 4 tekercsben. A tekercsek menetszámai és ,a párihuzasnosan kapcsolt 10 segédtekercs úgy vannak megválasztva, hogy az ii áram értéke Y3 és fázisa 90°-<kal tér el az It áram fázisától (lásd 6c ábrát). Láthatjuk, hogy az u áram 60°os fázisszöggel tér el a Y 3 • V vonalfeszültségtől. A szekunder ii áram, amely a mérőmű .12 elektromágnesének 10 segédtekercsében folyik, pótlólagos nyomatékot ad a mérőmű motorjának. Az I] áram hasonlóképpen nyomatékot ad a mérőmű motorjának, amint ez az áram a mérőmű 12 elektromágnesének 15 tekercsén átfolyik. A fogyasztásmérő a következő fogyasztásokat méri a különböző coscp értékeknél: 5 cos 0°-nál — • J^Tv-Ii-cos 30°+ —* /3.V-i1 .coseO° = 1 • ÍZ l .... Ii 1 10 == T -K3-V.I 1 .í y + T .V3.V W . T =V.Ii cos 30c -nál — • /3-V-Ii-cos 0° + — • ^3-Vii-cos 90° = 15 20 25 Amikor az áramfogyasztás egyidőben az Fi 30 fázis és a nullavezeték, valamint az F2 fázis és a nullavezeték között jön létre, a fogyasztásmérő ezeket a fogyasztásokat összegezi. 35 40 45 50 55 60 65 1^3 V-Ii+O = 0,86V-It cos 60°-nál 1 ,_ 1 — • j/3-V-Ii-cos 30°—— • V3V-Í1-COS 60° = Jj.yii.^. 2 2 Í3 •fz cos 90°-nál 1 _ 1 — • /3-V-l!-cos 60°- — 2 2 2 Í3 1 — = 0,5V-Ii j/3-V-^-cos 30° = 2 Könnyű belátni, hogy ugyanez az eredmény adódik, ha a fogyasztást az F2 fázis és az O nullavezeték között mérjük, vagy ha az a fázisok közötti és a fázisok és a nullavezeték közötti fogyasztások összegeként jön létre. Vegyük figyelembe most az 5. ábrán szemléltetett további kiviteli alakot a 6d ábrán látható vektorába segítségével, arra az esetre nézve, ha a fogyasztás mérése azFifázisésanullavezeték közötti cos 95=1 érték mellett történik. Mivel Ii áram fázisban van Vt fázistfeszültséggel, az energiafogyasztást a mérőmű elektromágnesének 15 tekercse fogja mérni Vi-Ij szorzat alakjában, mivel az árammérő transzformátor nem kelt semmiféle hatást, tekintve, hogy nem folyik áram az F2 fázis primer 3 tekercsén. Ha az F2 fázis és a nullavezeték között folyó I2 áramot cos <p => 1 értéknél mérjük, a mérőmű elektromágnesének 15 tekercse har tástaian, mert az Fi fázison áram nem folyik át. Az árammérő transzformátor primer 3 tekercsén folyó F2 fázisú I 2 áram viszont a 4 tekercsben i2 áramot gerjeszt, amely áramnak az értéke azonos a primer 3 tekercsben folyó I2 áram értékével, azonban annak fázisálhoz képest 120°-kal késik. Az egyfázisú mérőmű elektromágnesén elhelyezett 10 segédtekercsben tehát i2 áram folyik. Az elrendezéshez tartozó vektorábrát a 6d ábra mutatja, és e szerint az i2 áram a Vi fázisfeszültséggel fázisban van, azaz a fogyasztásmérő 4
