Электроэнергия сейчас дорога - это не секрет. Но плату за все это хозяйство можно существенно уменьшить. Тут главное чувство меры. Если выясняется, что за полгода вы не потребили ни киловатта - жди инспекции энергонадзора со всеми вытекающими. То есть платить за электричество все равно нужно, желательно регулярно и не менее чем за 100 кВт. А остальное можно слегка и убавить. Если соблюдать эти простые правила и не наглеть, то залет практически исключен.
Начнем с теории. Что такое электросчетчик? В сути своей это асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. В данном случае роль короткозамкнутого ротора выполняет диск электросчетчика. А обмотки образуют Wi (токовая обмотка электросчетчика) и Wu (обмотка напряжения электросчетчика). На рисунке 1 показана упрощенная электрическая схема электросчетчика. Остальные дополнения направлены на увеличение точности работы счетчика и они здесь не указаны. А раз это электродвигатель, то он подчиняется двум основным законам электромеханики:
 |
| Упрощенная электрическая схема электросчетчика |
1. Любой электродвигатель может работать генератором электроэнергии и наоборот. (В данном случае нам этот закон не пригодиться)
2. Любой электродвигатель вращающийся в одну сторону может вращаться и в другую.
Значит теоретических препятствий к тому, чтобы заставить счетчик вращаться назад нет.
Для того чтобы двигатель начал вращаться в другую сторону, надо изменить направление тока в одной из обмоток электродвигателя (конечно для двигателя переменного тока правильнее было бы сказать, что нужно изменить угол сдвига фазы тока, но не будем лезть в теоретические тонкости, и под направлением тока будем понимать угол сдвига фаз). То есть если нам удастся изменить направление тока в токовой обмотке электросчетчика, то он начнет вращаться назад.
Теперь посмотрим на рис 2. Предположим, что мы нашли источник переменного тока Uобр, который выдает ток в обратном направлении (противофазе), подключили его к точкам Е1 и Е2 (или клеммам 1 и 2 электросчетчика). Ток через обмотку Wi , будет равен сумме всех токов через обмотку (закон Кирхгофа), то есть Iwi=Iн-Iобр.
 |
| Работа закона Кирхгофа |
Что следует из этой формулы? Если Iн=Iобр, то счетчик остановится, хотя нагрузка Rн будет потреблять мощность. Если Iн<Iобр счетчик поедет назад, а нагрузка Rн будет по прежнему потреблять мощность.
Самое интересное, что для того чтобы остановить счетчик напряжение Uобр должно быть порядка 2-3 В, так как сопротивление токовой обмотки счетчика Rwi достаточно мало, порядка 0,2 - 0,3 Ом. Соответственно по закону Ома Iобр=Uобр/Rwi и даже 3 В создают ток порядка 10 А.
Теперь нужно найти устройство с выходным напряжением 2-3 В, причем выдавало его в противофазе к основному току нагрузки. К счастью такое устройство есть и найти его нетрудно - называется оно обыкновенный понижающий трансформатор на 2-3 В и мощностью около 100 Вт.
Посмотрим на рисунок 3 - если с величиной вторичного напряжения все понятно, она элементарно измеряется тестером, то с фазой все немного сложнее. Для того, чтобы трансформатор выдавал ток в противофазе, достаточно просто перевернуть вторичную обмотку. Теперь у нас есть все, чтобы заставить счетчик вращаться назад.
Теперь если подставить в рисунок 2 новые элементы и немного приблизив его к реальности получим схему показанную на рисунке 4.
Это уже реальное устройство, с помощью которого можно заставить вращаться счетчик как вперед так и назад (для этого достаточно перевернуть вилку в розетке). Но этот вариант полон существенных недостатков:
1. Понижающий трансформатор находится в щите, а это явный запал.
2. Нужно в электрощит тянуть дополнительно два провода, что довольно проблематично, да и тоже запал.
Попробуем решить первую проблему, то есть перенести трансформатор в квартиру. Частично можно решить и вторую. Обратите внимание на рис. 4 точка Е2, L2 и верхний штырек на розетке соединены, значит для питания первичной обмотки трансформатора Тр1 можно использовать один провод из проводки.
Теперь посмотрим на рис. 5. Это видоизмененная схема рис. 4, но теперь часть проблем уже решена - теперь трансформатор уже в квартире и его легко спрятать, исчез один провод от квартиры до щита. Но все равно хочется, чтобы из квартиры до щита никаких соплей не тянулось.
То есть осталось только найти свободный обводной провод от точки Е1 до клеммы 1 электросчетчика. Лишних проводов в квартиру не заведено и казалось бы проблема неразрешимая. Но на наше счастье в квартирах у нас сети с глухозаземленной нейтралью. Что это значит? В силовом щите нулевой провод электрически соединен с заземлением. А у нас в квартире заземление присутствует повсеместно - это трубы центрального водоснабжения. То есть у нас появился тот самый недостающий третий провод, но в таком виде, как показано на рисунке 6 его использовать нельзя, потому что токовая обмотка электросчетчика включена в фазный провод, а заземлен нулевой провод.
Значит нужно сделать так, чтобы токовая обмотка электросчетчика была включена не в фазную цепь, а нулевую. Для этого надо поменять приходящие провода на счетчик, то есть идущие к клеммам 1 и 3. (Смотри рис. 7).
И вот теперь этот обводной провод можно использовать. Вместо пунктирного обводного провода используем заземление. (см. рис. 8) Что получаем - все что нужно находится в квартире, остается выполнить только несколько шаманских действий.
Итак что нужно сделать, чтобы счетчик начал вращаться назад:
1. Нужно найти понижающий трансформатор 220/4 В мощностью не менее 100 Вт.
2. Нужна розетка рядом с водопроводной трубой.
3. Нужно поменять на счетчике приходящие провода, таким образом, чтобы фазовый провод приходил на третью клемму счетчика, а нулевой на первую.
4. Зачистить до металла трубу отопления.
5. Собрать схему показанную на рисунке 8.
Комментариев нет :
Отправить комментарий