유도형 전력계의 정의
유도형 전력계는 플럭스와 교류전류의 상호작용을 이용하여 가정과 산업에서 전기 에너지를 측정하는 장치입니다.
작동 원리
유도형 전력계의 작동 원리와 구조는 간단하고 이해하기 쉬워서 가정과 산업에서 에너지 측정에 널리 사용됩니다. 모든 유도형 전력계에서 두 가지 플럭스가 금속 디스크에 의해 다른 교류전류로 생성됩니다. 이러한 교류 플럭스는 유도 전동력을 생성합니다. 이 전동력은 반대쪽의 교류전류와 상호작용하여 토크를 생성합니다.
비슷하게, 두 번째 지점에서 생성된 전동력은 첫 번째 지점의 교류전류와 상호작용하여 반대 방향으로 토크를 생성합니다. 이러한 반대 토크들은 금속 디스크를 움직이게 합니다.
이것이 유도형 전력계의 기본적인 작동 원리입니다. 이제 편향 토크의 수학적 표현을 도출해보겠습니다. 첫 번째 지점에서 생성된 플럭스를 F1, 두 번째 지점에서 생성된 플럭스를 F2라고 하면, 이 두 플럭스의 순간 값은 다음과 같이 쓸 수 있습니다:
여기서, Fm1과 Fm2는 각각 플럭스 F1과 F2의 최대값이고, B는 두 플럭스 사이의 위상 차이입니다. 또한, 첫 번째 지점과 두 번째 지점에서 생성된 유도 전동력의 식을 작성할 수 있습니다.
여기서, K는 어떤 상수이고 f는 주파수입니다. F1, F2, E1, E2, I1, I2를 명확히 나타내는 벡터 다이어그램을 그려보겠습니다. 벡터 다이어그램에서, I1과 I2는 각각 E1과 E2보다 A만큼 뒤처져 있는 것을 알 수 있습니다.
F1과 F2 사이의 각도는 B입니다. 벡터 다이어그램에서 F2와 I1 사이의 각도는 (90-B+A)이고, F1과 I2 사이의 각도는 (90 + B + A)입니다. 따라서 편향 토크의 식은 다음과 같습니다:Td2의 식은 다음과 같습니다:
총 토크는 Td1 – Td2이며, Td1과 Td2의 값을 대입하고 식을 단순화하면 다음과 같습니다:
유도형 전력계의 종류
주요 유형은 단상 유도형 전력계와 삼상 유도형 전력계입니다.
이는 유도형 전력계의 편향 토크에 대한 일반적인 표현입니다. 이제 유도형 전력계의 두 가지 유형을 살펴보겠습니다:
단상 유형
삼상 유형 유도형 전력계
단상 전력계 구성 요소
주요 부품으로는 전자석을 포함한 구동 시스템, 이동 시스템의 플로팅 알루미늄 디스크, 영구 자석을 포함한 제동 시스템, 그리고 회전 횟수를 기록하는 계수 시스템이 있습니다.
장점
이동철형 계측기와 비교해 저렴합니다.
다른 계측기와 비교해 무게 대비 토크 비율이 높습니다.
넓은 온도 범위와 부하에서도 정확성을 유지합니다.