Elektroměry pro měření energie - elektrická měření

Pro měření elektrické práce se používají integrační přístroje, tzv. elektroměry.Jsou to v podstatě wattmetry, které mají napěťovou a proudovou cívku ale od běžných wattmetrů se odlišují tím, že jejich otočné ustrojí nemá direktivní moment a ústrojí pracuje na rovnováze impulzů pohybového a brzdícího momentu.

Elektroměry můžeme rozdělit na:

• Elektroměry pro stejnosměrný proud

• Elektroměry pro střídavý proud

Střídavé elektroměry můžeme podle počtu měřících ústrojí dále rozdělit na jedno a třífázové, a podle typu práce, jejíž spotřebu měří na:

• Elektroměry pro činnou práci

• Elektroměry pro jalovou práci

• Elektroměry pro zdánlivou práci

Elektroměry pro stejnosměrný proud

Pro měření práce stejnosměrného proudu se používají integrační přístroje s elektrodynamickým měřícím ústrojím.

Proud odebíraný ze sítě protéká dvěma pevnými cívkami a vytváří budící magnetické pole, v němž se otáčí soustava otočných cívek propojených s komutátorem. Vinutí otočného systému je zpravidla tvořeno trojicí otočných cívek a je připojeno na dvojici kartáčů v sérii s předřadným rezistorem. Celé uspořádání připomíná principem stejnosměrný motorek. Komutátor je velmi důležitou součástí elektroměru, protože pokud bychom neměli směr proudu v otočných cívkách, tak by se po vykonání půlobrátky zastavily, protože by na ně nepůsobil žádný pohybový moment. Do obvodu pevných cívek je ještě zařazena tzv. kompenzační cívka, jejíž pole vyvolává při konstantním napětí sítě přídavný moment, který kompenzuje momenty tření ústrojí. Tato kompenzace však platí pouze pro jeden směr toku energie.

Elektrodynamické elektroměry se používaly k měření odběru energie hlavně ve starých stejnosměrných sítích. Dnes se již téměř nepoužívají, protože stejnosměrné rozvodné sítě již byly zrušeny a pro měření práce střídavého proudu jsou mnohem vhodnější elektroměry indukční. Ve střídavých obvodech se elektrodynamické elektroměry používají pouze vyjímečně.

Elektroměry pro měření činné práce

Velikost práce střídavého proudu se v současné době určuje výhradně pomocí indukčních elektroměrů.

Měřící ústrojí se skládá ze dvou elektromagnetů s jádry tvaru E. Horní napěťový elektromagnet nese napěťovou cívku tvořenou mnoha zavity tenkého drátu.Napěťová cívka je navinutá na středním sloupku jádra.Spodní elektromagnet nese cívku proudovou s malým počtem závitů vinutých silným vodičem. Proudová cívka je rozdělena na dvě poloviny, každá z nich je navinutá na jednom krajním sloupku. Ve vzduchové mezeře mezi oběma elektromagnety se otáčí hliníkový kotouč. Jeho otáčky se přenáší pomocí šnekového kola na počítací mechanizmus. Hliníkový kotouč elektroměru slouží jak pro vyvozování pohybového momentu, tak i pro vyvozování brzdícího (tlumícího) momentu. Brzdící moment je vytvářen pomocí permanentního magnetu, jehož mezerou kotouč také prochází. I když proudový a napěťový elektromagnet mají jiné tvary, platí i v tomto případě, že střední hodnota pohybového momentu je úměrná součinu magnetických toků obou elektromagnetů a sinu jejich fázového posunu.