Стафиевская В.В. Методы и средства энерго - и ресурсосбережения. Лабораторный практикум
Подождите немного. Документ загружается.
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Лаб. р. № 2. ПРЯМОЕ ПРЕОБРАЗ. СОЛН. ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧ.. ИССЛЕДОВ. ФОТОЭЛЕКТРИЧ. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭНЕРГИИ СОЛН. БАТ..
Методы и средства энерго- и ресурсосбережения. Метод. указания по лабораторным работам
-21-
П
П
о
о
р
р
я
я
д
д
о
о
к
к
в
в
ы
ы
п
п
о
о
л
л
н
н
е
е
н
н
и
и
я
я
р
р
а
а
б
б
о
о
т
т
ы
ы
И
И
с
с
с
с
л
л
е
е
д
д
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
х
х
а
а
р
р
а
а
к
к
т
т
е
е
р
р
и
и
с
с
т
т
и
и
к
к
х
х
о
о
л
л
о
о
с
с
т
т
о
о
г
г
о
о
х
х
о
о
д
д
а
а
с
с
о
о
л
л
н
н
е
е
ч
ч
н
н
о
о
г
г
о
о
э
э
л
л
е
е
м
м
е
е
н
н
т
т
а
а
1.
Удостовериться, что нагрузка на солнечный модуль отсоединена.
2.
Установить источник света на прямое излучение на поверхность
солнечного модуля (нулевая отметка на лимбе источника).
3.
Включить источник света.
4.
Люксметром измерить освещенность Е в центре (Е
ц
) и в четырех
крайних точках поверхности (
Е
1
, Е
2
, Е
3
, Е
4
) солнечного модуля и вычислить
ее среднее значение (
Е
ср
).
5.
По показаниям вольтметра определить вырабатываемую солнечным
элементом ЭДС.
6.
Проделать аналогичные измерения при косом падении излучения на
поверхность модуля, поворачивая источник света на 10, 20, 30, 40, 50 граду-
сов по лимбу.
7.
Вычислить плотность потока излучения W (энергетическую осве-
щенность), используя соотношения между лк и Вт/м
2
для белого света,
W = 4,6·10
-3
Е
ср
.
8.
Вычислить ЭДС, вырабатываемую одним солнечным элементом
ЭДС-1, разделив ЭДС на число элементов 36.
9.
Все результаты занести в табл. 2.2.
10.
Построить график зависимости ЭДС солнечного модуля от плотно-
сти потока излучения
W, падающего на его поверхность.
Таблица 2.2
Угол падения
излучения,
град
Е
ц
,
лк
Е
1
,
лк
Е
2
,
лк
Е
3
,
лк
Е
4
,
лк
Е
ср
,
лк
ЭДС, В
W,
Вт/м
2
ЭДС-1, В
0
10
20
30
40
50
О
О
п
п
р
р
е
е
д
д
е
е
л
л
е
е
н
н
и
и
е
е
в
в
о
о
л
л
ь
ь
т
т
-
-
а
а
м
м
п
п
е
е
р
р
н
н
о
о
й
й
х
х
а
а
р
р
а
а
к
к
т
т
е
е
р
р
и
и
с
с
т
т
и
и
к
к
и
и
с
с
о
о
л
л
н
н
е
е
ч
ч
н
н
о
о
г
г
о
о
м
м
о
о
д
д
у
у
л
л
я
я
1.
Подключить нагрузку (реостат) к цепи солнечного элемента.
2.
Установить источник света на прямое излучение на поверхность
солнечного модуля (нулевая отметка на лимбе источника).
3.
Включить источник света. По показаниям вольтметра определить
напряжение
U в цепи. По показаниям амперметра определить ток I в цепи.
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Лаб. р. № 2. ПРЯМОЕ ПРЕОБРАЗ. СОЛН. ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧ.. ИССЛЕДОВ. ФОТОЭЛЕКТРИЧ. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭНЕРГИИ СОЛН. БАТ..
Методы и средства энерго- и ресурсосбережения. Метод. указания по лабораторным работам
-22-
4. Перемещая подвижный контакт реостата, изменить сопротивление
нагрузки в цепи и выполнить измерения
U и I. Провести измерения 6 раз
в пределах от минимального до максимального значения сопротивления на-
грузки.
5.
Для каждого измерения вычислить электрическую мощность в цепи
W
Э
= I
U.
6.
Все данные занести в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Плотность потока
излучения, Вт/м
2
Номер
измерения
Напряжение U, В Ток I, А Мощность W
Э
, Вт
7. Построить вольт-амперную характеристику (график зависимости
I от U) солнечного модуля при данной плотности потока излучения, значение
которой взять из предыдущей серии измерений.
8.
Отметить наибольшее значение мощности, вырабатываемой солнеч-
ным модулем.
К
К
о
о
н
н
т
т
р
р
о
о
л
л
ь
ь
н
н
ы
ы
е
е
в
в
о
о
п
п
р
р
о
о
с
с
ы
ы
1. Основные параметры, характеризующие солнечную энергетическую
установку.
2.
Возобновляемы ресурсы. Перспективы использования.
3.
Гелиоэнергетика. Преимущества и недостатки.
4.
Фотоэффект. Принцип работы гелиоустановки.
Б
Б
и
и
б
б
л
л
и
и
о
о
г
г
р
р
а
а
ф
ф
и
и
ч
ч
е
е
с
с
к
к
и
и
й
й
с
с
п
п
и
и
с
с
о
о
к
к
(
(
р
р
е
е
к
к
о
о
м
м
е
е
н
н
д
д
у
у
е
е
м
м
ы
ы
й
й
)
)
1. Безруких, П. П. Ресурсы и эффективность использования возобнов-
ляемых источников энергии в России / П. П. Безруких. – СПб. : Наука, 2002.
– 314 с.
2. Губин, В. Е. Малоотходные и ресурсосберегающие технологии
в энергетике / В. Е. Губин, С. А. Косяков. – Томск : Изд-во НТЛ, 2002. – 252
с.
3. Лисиенко, В. Г. Хрестоматия энергосбережения : справочник : в 2 кн. /
В. Г. Лисиенко, Я. М. Щелоков, М. Г. Ладыгичев; под ред. В. Г. Лисиенко. –
М. : Теплоэнергетика. – (кн. 1 – 688 с.; кн. 2 – 760 с.)
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Методы и средства энерго- и ресурсосбережения. Метод. указания по лабораторным работам
-23-
Л
Л
а
а
б
б
о
о
р
р
а
а
т
т
о
о
р
р
н
н
а
а
я
я
р
р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
№
№
3
3
.
.
И
И
с
с
с
с
л
л
е
е
д
д
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
с
с
р
р
а
а
в
в
н
н
и
и
т
т
е
е
л
л
ь
ь
н
н
ы
ы
х
х
х
х
а
а
р
р
а
а
к
к
т
т
е
е
р
р
и
и
с
с
т
т
и
и
к
к
э
э
л
л
е
е
к
к
т
т
р
р
и
и
ч
ч
е
е
с
с
к
к
и
и
х
х
и
и
с
с
т
т
о
о
ч
ч
н
н
и
и
к
к
о
о
в
в
с
с
в
в
е
е
т
т
а
а
Цели работы:
1. Изучить устройство, принцип действия электрических источников
света.
2. Сравнить основные параметры наиболее распространенных типов
электрических источников света.
К
К
р
р
а
а
т
т
к
к
и
и
е
е
т
т
е
е
о
о
р
р
е
е
т
т
и
и
ч
ч
е
е
с
с
к
к
и
и
е
е
с
с
в
в
е
е
д
д
е
е
н
н
и
и
я
я
Свет представляет собой электромагнитные волны длиной 4·10
–7
–8·10
–7
м.
Электрические волны излучаются при ускоренном движении заряженных
частиц. Для того чтобы атом или молекула начали излучать, им необходимо
передать определенное количество энергии. Излучая, они теряют получен-
ную энергию, поэтому для непрерывного свечения необходим постоянный
приток энергии извне.
Поток излучения Ф
изл
– энергия, переносимая электромагнитными
волнами за 1 секунду через произвольную поверхность. Единица измерения
потока излучения – Дж/с = Вт.
Энергетическая освещенность Е
эн
(плотность потока излучения) –
отношение потока излучения к площади равномерно облучаемой им поверх-
ности. Единица измерения энергетической освещенности – Вт/м
2
.
Световой поток Ф – поток излучения, оцениваемый по его воздейст-
вию на человеческий глаз. Человеческий глаз неодинаково чувствителен
к потокам света с различными длинами волн (наиболее чувствителен глаз при
дневном освещении к свету с длиной волны 555 нм). Единицей измерения све-
тового потока с точки зрения восприятия его человеческим глазом (яркости)
является люмен (лм). Световой поток в 1 лм бел
ого света равен 4,6·10
–3
Вт
(1 Вт = 217 лм).
Освещенность Е − отношение светового потока, падающего на по-
верхность, к площади этой поверхности. Измеряется в люксах (лк), люкс –
освещенность, при которой на 1 м
2
поверхности равномерно распределен
световой поток в 1 люмен.
Освещенность поверхности прямо пропорциональна световому потоку
и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника.
Тепловое излучение − наиболее распространенный вид излучения. При
этом потери атомами или молекулами энергии на излучение света компенси-
руются за счет энергии их теплового движения. Чем выше температура тела,
тем быстрее движутся атомы или молекулы. При столкновении друг с другом
часть их кинетической энергии превращается в энергию возбуждения, кото-
рая затем превращается в световую.
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Лаб. р. № 3. Исследование сравнительных характеристик электрических источников света
Методы и средства энерго- и ресурсосбережения. Метод. указания по лабораторным работам
-24-
Люминесцентное излучение исходит из сравнительно небольшого
числа центров люминесценции – атомов, молекул или ионов, приходящих
в возбужденное состояние под воздействием внешних причин, а затем при
переходе возбужденного центра на более низкий энергетический уровень,
испускающих квант люминесцентного излучения. Вещества, в которых про-
исходит люминесценция, называются люминофорами.
Э
Э
л
л
е
е
к
к
т
т
р
р
и
и
ч
ч
е
е
с
с
к
к
и
и
е
е
и
и
с
с
т
т
о
о
ч
ч
н
н
и
и
к
к
и
и
с
с
в
в
е
е
т
т
а
а
,
,
и
и
х
х
к
к
о
о
н
н
с
с
т
т
р
р
у
у
к
к
ц
ц
и
и
и
и
и
и
п
п
а
а
р
р
а
а
м
м
е
е
т
т
р
р
ы
ы
Электрические источники света по способу генерирования ими излуче-
ния делят на температурные (лампы накаливания) и люминесцентные (лю-
минесцентные и газоразрядные лампы).
Принцип действия
ламп накаливания основан на вышеописанном теп-
ловом излучении. Использование этого принципа обусловливает основные
недостатки ламп накаливания, а именно:
низкий КПД (около 2 %), так как подавляющая часть потребляемой
электроэнергии этими лампами преобразуется не в световую, а в тепловую
энергию;
низкий срок службы, который в среднем составляет около 1000 часов,
ограничиваемый сроком службы спирали, которая работает при больших
темп
ературах. Срок службы ламп накаливания снижается при их вибрациях,
частых включениях и отключениях, не вертикальном положении.
Кроме того, свет ламп накаливания отличается от естественного преоб-
ладанием лучей желто-красной части спектра, что искажает естественную
расцветку предметов.
Несмотря на указанные недостатки, в настоящее время лампы накали-
вания все еще находят широкое применение в св
язи с их простотой
в эксплуатации, надежностью, компактностью и низкой стоимостью.
Лампы накаливания могут быть вакуумными и газонаполненными.
В последних используется аргон с добавлением 12–15 % азота.
Разновидностью ламп накаливания являются
галогенные лампы, ос-
новное отличие которых заключается в повышенном сроке службы, как пра-
вило, до 2000 часов. Это достигается за счет того, что в состав газового за-
полнения колбы галогенной лампы накаливания добавляется йод, который
при определенных условиях обеспечивает обратный перенос испарившихся
частиц вольфрама спирали со стенок колбы лампы на тело накала.
Люминесцентная лампа представляет собой запаянную с обоих кон-
цов стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта тонким
слоем люминофора. Из лампы откачан воздух, и она заполнена инертным га-
зом аргоном при очень низком давлении. В лампу помещена капля ртути, ко-
торая при нагревании превращается в ртутные пары. Вольфрамовые электро-
ды лампы, как правило, имеют вид спирали. Параллельно спирали распола-
гаются два жестких никелевы
х электрода, каждый из которых соединен с од-
ним из концов спирали. При подаче на электроды напряжения в газовой сре-
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Лаб. р. № 3. Исследование сравнительных характеристик электрических источников света
Методы и средства энерго- и ресурсосбережения. Метод. указания по лабораторным работам
-25-
де лампы возникает электрический разряд, в частности между жесткими
электродами и спиралью.
В цилиндрическом баллоне ртутной лампы идет электрический разряд.
Возбужденные атомы ртути испускают мощные потоки электромагнитного
излучения, основная энергия которого лежит в ультрафиолетовой части спек-
тра. Под действием ультрафиолетового излучения происходит свечение по-
крытых люминофором стенок лампы разным цветом. Поглощая ультрафио-
летовое излучение, смесь люминофоров излучает в видимой части спектр
а и
в достаточной степени воспроизводит спектр дневного света.
С
С
н
н
и
и
ж
ж
е
е
н
н
и
и
е
е
п
п
о
о
т
т
р
р
е
е
б
б
л
л
е
е
н
н
и
и
я
я
э
э
н
н
е
е
р
р
г
г
и
и
и
и
п
п
р
р
и
и
п
п
о
о
в
в
с
с
е
е
м
м
е
е
с
с
т
т
н
н
о
о
м
м
в
в
н
н
е
е
д
д
р
р
е
е
н
н
и
и
и
и
л
л
ю
ю
м
м
и
и
н
н
е
е
с
с
ц
ц
е
е
н
н
т
т
н
н
ы
ы
х
х
л
л
а
а
м
м
п
п
В странах СНГ не менее 10 % вырабатываемой электроэнергии потреб-
ляется при освещении жилых и непроизводственных служебных помещений
лампами накаливания. С учетом вышеизложенного их повсеместная замена в
указанных помещениях люминесцентными лампами позволит снизить тре-
буемое количество вырабатываемой электроэнергии на 7 %. В частности, для
Республики Беларусь при этом в абсолютных числах ежегодная экономия
электроэнергии будет со
ставлять не менее 4 млрд кВт ч.
Э
Э
к
к
с
с
п
п
е
е
р
р
и
и
м
м
е
е
н
н
т
т
а
а
л
л
ь
ь
н
н
а
а
я
я
у
у
с
с
т
т
а
а
н
н
о
о
в
в
к
к
а
а
Экспериментальная установка (рис. 3.1) содержит: лампу накаливания 1;
люминесцентную лампу 2, работающую с частотой 35 000 Гц; ваттметр для
измерения электрической мощности 3, потребляемой лампами из сети; вы-
ключатели 4; прибор для измерения освещенности (люксметр) 5.
Рис. 3.1. Схема экспериментальной установки
П
П
о
о
р
р
я
я
д
д
о
о
к
к
в
в
ы
ы
п
п
о
о
л
л
н
н
е
е
н
н
и
и
я
я
р
р
а
а
б
б
о
о
т
т
ы
ы
11.
Установить диапазон измерений люксметра 0–2500 лк.
12.
Включить лампу накаливания. Люксметром 5 измерить величину
освещенности на поверхности включенного светильника в пяти точках
.
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Лаб. р. № 3. Исследование сравнительных характеристик электрических источников света
Методы и средства энерго- и ресурсосбережения. Метод. указания по лабораторным работам
-26-
13. По ваттметру 3 определить величину потребляемой лампой накали-
вания мощности из сети.
14.
Выключить лампу накаливания.
15.
Включить люминесцентную лампу и произвести для нее аналогич-
ные измерения.
16.
Полученные данные занести в табл. 3.1.
17.
Измерить диаметр d (м) и высоту h (м) цилиндрического светильни-
ка и определить его поверхность
2
,
4
d
Sdh
π
=
+π м
2
.
18.
По результатам расчетов сделать вывод об экономичности рассмот-
ренных источников света и целесообразности их использования.
Таблица 3.1
Параметр
Включенный электрический источник света
Лампа
накаливания
Люминесцентная лампа,
работающая на частоте 35000 Гц
Освещенность Е (лк) на поверх-
ности светильника, в точках
1
2
3
4
5
Расчетное значение освещенно-
сти
12345
,
5
EEEE E
E
++++
= лк
Расчетное значение светового
потока
,Ф ES=⋅ лм
Поток излучения
изл
,
217
Ф
Ф =
Вт
Потребляемая мощность N, Вт
КПД источника света
изл
100 %
Ф
N
η= ⋅
Плотность потока излучения
(энергетическая освещенность)
изл
2
эн
Вт
,
м
Ф
E
S
=
К
К
о
о
н
н
т
т
р
р
о
о
л
л
ь
ь
н
н
ы
ы
е
е
в
в
о
о
п
п
р
р
о
о
с
с
ы
ы
1. Основные параметры, характеризующие солнечную энергетическую
установку.
2.
Возобновляемы ресурсы, перспективы использования.
3.
Гелиоэнергетика. Преимущества и недостатки.
4.
Фотоэффект. Принцип работы гелиоустановки.
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Лаб. р. № 3. Исследование сравнительных характеристик электрических источников света
Методы и средства энерго- и ресурсосбережения. Метод. указания по лабораторным работам
-27-
Б
Б
и
и
б
б
л
л
и
и
о
о
г
г
р
р
а
а
ф
ф
и
и
ч
ч
е
е
с
с
к
к
и
и
й
й
с
с
п
п
и
и
с
с
о
о
к
к
(
(
р
р
е
е
к
к
о
о
м
м
е
е
н
н
д
д
у
у
е
е
м
м
ы
ы
й
й
)
)
1. Данилов, Н. И. Основы энергосбережения / Н. И. Данилов, Я. М.
Щелоков. – Екатеринбург : ГОУ ВПО УГТУ–УПИ, 2007 – 346 с.
2. Кунгс, Я. А. Практикум по электротехнологическому освещению
и облучению / Я. В. Кунгс, Н. В. Цугленок ; Краснояр. гос. аграрн. ун-т. –
Красноярск, 1998. – 233 с.
3. Хрестоматия энергосбережения : справ. изд-е : в 2 кн. / под ред.
В. Г. Ли
сиенко.
Л
Л
а
а
б
б
о
о
р
р
а
а
т
т
о
о
р
р
н
н
а
а
я
я
р
р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
№
№
4
4
.
.
И
И
С
С
П
П
Ы
Ы
Т
Т
А
А
Н
Н
И
И
Е
Е
С
С
Ч
Ч
Е
Е
Т
Т
Ч
Ч
И
И
К
К
А
А
Э
Э
Л
Л
Е
Е
К
К
Т
Т
Р
Р
О
О
Э
Э
Н
Н
Е
Е
Р
Р
Г
Г
И
И
И
И
Цели работы:
1. Ознакомиться с принципом работы и характеристиками однофазных
счетчиков.
2. Изучить схемы поверки однофазного счетчика.
3. Произвести поверку работы счетного механизма.
4. Найти действительную постоянную счетчика и его погрешности при
различных нагрузках.
5. Определить чувствительность и отсутствие самохода у счетчика.
К
К
р
р
а
а
т
т
к
к
и
и
е
е
т
т
е
е
о
о
р
р
е
е
т
т
и
и
ч
ч
е
е
с
с
к
к
и
и
е
е
с
с
в
в
е
е
д
д
е
е
н
н
и
и
я
я
Вопросы рационального экономного расходования электроэнергии
приобретают все более важное значение. Определяющим условием решения
этих вопросов является организация доступной и качественной системы уче-
та потребляемой электрической энергии. Целями учета являются:
1) расчет за электроэнергию с энергосберегающей организацией;
2) контроль расхода активной электроэнергии в отдельных цехах на
энергоемких агрегатах, технологических линиях и других объектах;
3) определение количеств
а реактивной мощности, полученной потре-
бителем от электроснабжающей организации или переданной ей в случаях,
когда по этим данным производят расчеты или контроль за соблюдением за-
данного режима работы компенсирующих устройств предприятия;
4) составление электробалансов по предприятию в целом, а также по
наиболее энергоемким агрегатам, цехам и группам потребителей, что дает
возможность на их основе производить анализ эффе
ктивности использования
электроэнергии в производственных процессах, выявлять непроизводитель-
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Лабораторная работа № 4. ИСПЫТАНИЕ СЧЕТЧИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Методы и средства энерго- и ресурсосбережения. Метод. указания по лабораторным работам
-28-
ные расходы и потери электроэнергии, разрабатывать и осуществлять меро-
приятия по их снижению и устранению;
5) расчет с потребителями (субабонентами), получающими электро-
энергию через подстанции предприятия.
Для измерения активной электрической энергии, расходуемой в цепях
однофазного тока, применяются электрические счетчики индукционной сис-
темы. Индукционный измерительный механизм состоит из одного или не-
скольких неподвижных электромагнитов и подвижной части, выполненной
обычно в виде алюминиевого диска. Переменн
ые магнитные потоки, направ-
ленные перпендикулярно плоскости диска, пронизывая последний, индуци-
руют в нем вихревые токи. Взаимодействие потоков с токами в диске вызы-
вает перемещение подвижной части. На рис. 4
.1 схематично показано уст-
ройство однофазного индукционного счетчика. Диск Д, являющийся подвиж-
ным элементом счетчика, находится в воздушном зазоре магнитной системы,
состоящей из ферромагнитных сердечников, собранных из электротехниче-
ской стали толщиной 0,35 мм, и двух самостоятельных неподвижных обмоток
I и II. Одну из обмоток (I), выполненную тонкой изолированной проволокой
и имеющую большое число витков (6000–10000), а след
овательно, и значи-
тельную индуктивность, подключают к напряжению U в сеть, а другую (II), с
малым числом витков (2х15–2х1), выполненную толстой изолированной про-
волокой, включают последовательно с электроприемниками. Через червяч-
ную передачу и систему зубчатых колес ось диска связана со счетным уст-
ройством роликового типа, при помощи которого осуществляется подсчет
числа оборотов диска.
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Лабораторная работа № 4. ИСПЫТАНИЕ СЧЕТЧИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Методы и средства энерго- и ресурсосбережения. Метод. указания по лабораторным работам
-29-
Рис. 4.1. Устройство однофазного индукционного счетчика
При протекании переменного тока по обмоткам создаются магнитные
потоки, один из которых пропорционален величине подведенного напряже-
ния U, а второй – току нагрузки I. Эти потоки, сдвинутые между собой по
фазе и не совпадающие пространственно, создают общее бегущее магнитное
поле, возбуждающее в подвижном алюминиевом диске соответствующие
ЭДС и вихревые токи. Вихревые токи взаимодействуют с бегущим магнит-
ным полем и вовлекают диск во вращение. Среднее значение возн
икающего
вращающего момента определяется соотношением
вр 1
Mcos,KUI
=
⋅⋅⋅ ϕ (4.1)
где
1
K
– коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей счетчика;
U
– напряжение, подведенное к его параллельной обмотке;
I
– ток, протекающий по последовательной обмотке счетчика;
cos ϕ – коэффициент мощности электроприемников.
Взаимодействие магнитного поля специального постоянного подково-
образного магнита M, между полюсами которого вращается диск, и индуци-
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Лабораторная работа № 4. ИСПЫТАНИЕ СЧЕТЧИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Методы и средства энерго- и ресурсосбережения. Метод. указания по лабораторным работам
-30-
рованных в нем вихревых токов создает тормозной момент
т
M, пропорцио-
нальный скорости вращения диска:
т 2
М ,kn
=
⋅
(4.2)
где
2
k
– коэффициент пропорциональности;
n – число оборотов диска счетчика за единицу времени.
При равномерном вращении диска с достаточно большой скоростью,
чтобы можно было пренебречь трением, имеет место соотношение
вт
ММ.
=
(4.3)
Выполнив подстановку, получим:
12
cos ,kUI k n
⋅
⋅⋅ ϕ= ⋅
(4.4)
откуда
10
cos ,kUI с n
⋅
⋅⋅ ϕ= ⋅ (4.5)
где
0
c – соотношение постоянных коэффициентов
2
k и
1
k .
Из равенства (4.5) видно, что активная мощность
cos
PUI
=
⋅⋅ ϕ (4.6)
пропорциональна скорости вращения
n диска счетчика:
0
Pc n
=
⋅ , (4.7)
а расход электрической энергии
W за время
t
, учитываемый счетным меха-
низмом счетчика, будет
00
00
,
tt
W Pdt c ndt c N
=
==⋅
∫∫
(4.8)
где
N – число оборотов диска счетчика за время t .
В зависимости от передаточного числа зубчатых колес и червячной пе-
редачи, находящихся между счетными механизмами и осью диска счетчика,
каждой единице зарегистрированной электрической энергии отвечает опре-
деленное число оборотов диска
N , проводимое на щитке счетчика, которое