Cosa sono i contatori a induzione?

Definizione dei Contatori a Induzione

I contatori a induzione sono dispositivi utilizzati per misurare l'energia elettrica nelle abitazioni e nelle industrie sfruttando l'interazione tra flussi e correnti alternate.

Principio di Funzionamento

Il principio di funzionamento e la costruzione di un contatore a induzione sono semplici e facili da comprendere, rendendoli popolari per la misurazione dell'energia nelle abitazioni e nelle industrie. In tutti i contatori a induzione, due flussi vengono prodotti da diverse correnti alternative su un disco metallico. Questi flussi alternati creano una f.e.m. indotta. Questa f.e.m. interagisce con la corrente alternata sul lato opposto, producendo una coppia.

Analogamente, la f.e.m. prodotta al punto due interagisce con la corrente alternata al punto uno, creando una coppia nella direzione opposta. Queste coppie opposte causano il movimento del disco metallico.

Questo è il principio di base del funzionamento dei contatori a induzione. Ora deriviamo l'espressione matematica per la coppia deviatrice. Sia il flusso prodotto al punto uno uguale a F1 e il flusso al punto due uguale a F2. Ora, i valori istantanei di questi due flussi possono essere scritti come:

Dove, Fm1 e Fm2 sono rispettivamente i valori massimi dei flussi F1 e F2, B è la differenza di fase tra i due flussi. Possiamo anche scrivere l'espressione per le f.e.m. indotte al punto uno e al punto due.

Dove, K è una costante e f è la frequenza. Tracciamo un diagramma fasore che mostri chiaramente F1, F2, E1, E2, I1 e I2. Dal diagramma fasore, è evidente che I1 e I2 sono rispettivamente in ritardo rispetto a E1 e E2 di un angolo A.

L'angolo tra F1 e F2 è B. Dal diagramma fasore, l'angolo tra F2 e I1 è (90-B+A) e l'angolo tra F1 e I2 è (90 + B + A). Quindi possiamo scrivere l'espressione per la coppia deviatrice come,Analogamente, l'espressione per T d2 è

La coppia totale è T d1 – Td2, sostituendo i valori di Td1 e Td2 e semplificando l'espressione otteniamo

Tipi di Contatori a Induzione

I due principali tipi sono i contatori monofase e trifase a induzione.

Che è nota come l'espressione generale per la coppia deviatrice nei contatori a induzione. Ora esistono due tipi di contatori a induzione e sono descritti come segue:

• Tipo monofase

• Tipo trifase a induzione.

Componenti del Contatore Monofase

Le parti chiave includono il sistema di trazione con elettromagneti, un disco d'alluminio galleggiante nel sistema mobile, un sistema di frenatura con un magnete permanente e un sistema di conteggio per registrare le rivoluzioni.

Vantaggi

• Sono economici rispetto agli strumenti a ferro mobile.

• Hanno un rapporto coppia-peso elevato rispetto ad altri strumenti.

• Mantennero la loro precisione in un ampio intervallo di temperature e carichi.