96 Â

WIAT

N

AUKI

Maj 2000

Les Rosenau

In˝ynier projektant

w General Electric Industrial Systems

U

rzàdzenie ukryte w metalowym pude∏ku z oszklonym otworem,
a jeszcze czasami zabytkowy mechanizm widoczny przez szkla-
ne Êcianki pojemnika, to licznik rejestrujàcy pobór energii elek-

trycznej przez nasze domowe urzàdzenia. Mierzy on pobierany przez
nie pràd, czyli strumieƒ elektronów, wyra˝any w amperach, i napi´cie wy-
muszajàce jego przep∏yw okreÊlane w woltach. Licznik automatycznie
mno˝y napi´cie przez pràd, okreÊlajàc w watach moc czynnà, która su-
mowana jest za pomocà liczyd∏a wskazujàcego iloÊç zu˝ytej energii.

LICZNIKI POBORU ENERGII ELEKTRYCZNEJ

NAUKA W ZAPRZ¢GU

USTRÓJ LICZNIKA

, czyli czujnik udosko-

nalany przez ponad sto lat, jest w istocie
ma∏ym silnikiem indukcyjnym z wirnikiem
w postaci tarczy aluminiowej. Wprawiajà jà
w ruch si∏y powstajàce pod wp∏ywem stru-
mieni magnetycznych wytwarzanych przez
wielozwojowà cewk´ napi´ciowà do∏àczo-
nà równolegle do instalacji elektrycznej oraz
kilkuzwojowà cewk´ pràdowà w∏àczonà
szeregowo w jej przewody. Budowa i po-
∏o˝enie cewek sà tak zoptymalizowane, by
pr´dkoÊç obrotowa tarczy by∏a proporcjonal-
na do mocy czynnej. Pomiar b´dzie dok∏ad-
ny, jeÊli nie dopuÊcimy do obrotów tarczy
powodowanych jej bezw∏adnoÊcià. Si∏y ha-
mujàce tarcz´ wytwarzane sà przez dwa
magnesy trwa∏e umieszczone na obrze˝u
tarczy – ich pole magnetyczne oddzia∏uje na
pràdy wirowe wytworzone w tarczy przez
cewki napi´ciowà i pràdowà. Zafa∏szowaniu
odczytu oporami tarcia zapobiega zawie-
szenie magnetyczne osi, do której umoco-
wana jest tarcza.

JEDEN OBRÓT

tarczy odpowia-

da zazwyczaj poborowi 2.67 Wh
energii; godzina oglàdania telewi-
zji to 30 obrotów tarczy. Im wi´-
cej energii pobiera urzàdzenie,
tym szybciej obraca si´ tarcza.
Dostawca energii elektrycznej wy-
stawia nam rachunek, u˝ywajàc
wi´kszych jednostek: kWh (1000
watów razy 1 godzina). Taki po-
bór energii to 375 obrotów tarczy
typowego licznika (A52 firmy
PAFAL).

LICZYD¸O

, czyli system przek∏adni z´batych, przek∏ada licz-

b´ obrotów tarczy na cyfry odczytywane przez inkasenta.
W rozwiàzaniach sprzed lat by∏y to tarcze wskazówkowe (po-
dobne do zegarowych). DziÊ dominujà liczyd∏a mechaniczne
z odczytem cyfrowym podobnym do samochodowego liczni-
ka kilometrów. Pojawiajà si´ ju˝ liczyd∏a elektroniczne wysy∏a-
jàce odczyty bezpoÊrednio do dostawcy energii drogà radiowà,
liniami telefonicznymi, a nawet kablami energetycznymi.

GEORGE RETSECK

CEWKA

NAPI¢CIOWA

ZAWIESZENIE

MAGNETYCZNE

OSI

TARCZA

ALUMINIOWA

WSKAèNIKI

PRZEK¸ADNIA

Z¢BATA

MAGNES

TRWA¸Y

CEWKA

PRÑDOWA