Co to są liczniki indukcyjne?

Definicja liczników indukcyjnych

Liczniki indukcyjne to urządzenia używane do pomiaru energii elektrycznej w domach i przemyśle, wykorzystujące interakcję strumieni magnetycznych i prądów zmiennych.

Zasada działania

Zasada działania i konstrukcja licznika indukcyjnego są proste i łatwe do zrozumienia, co czyni je popularnym rozwiązaniem do pomiaru energii w domach i przemyśle. We wszystkich licznikach indukcyjnych dwa strumienie magnetyczne są tworzone przez różne prądy zmienne na metalowej tarczy. Te zmienny strumień magnetyczny tworzy indukowaną napięcie electromotoryczne (emf). To emf interaguje z prądem zmiennym po przeciwnej stronie, tworząc moment obrotowy.

Podobnie, emf wytworzone w punkcie drugim interaguje z prądem zmiennym w punkcie pierwszym, tworząc moment obrotowy w przeciwnym kierunku. Te przeciwstawne momenty powodują ruch metalowej tarczy.

To jest podstawowa zasada działania liczników indukcyjnych. Teraz wyprowadźmy matematyczne wyrażenie dla momentu odchylenia. Przyjmijmy, że strumień magnetyczny wytworzony w punkcie pierwszym wynosi F1, a w punkcie drugim F2. Teraz natychmiastowe wartości tych dwóch strumieni magnetycznych można zapisać jako:

Gdzie, Fm1 i Fm2 to odpowiednio maksymalne wartości strumieni magnetycznych F1 i F2, B to różnica fazowa między dwoma strumieniami. Możemy również zapisać wyrażenia dla indukowanych emf w punkcie pierwszym i drugim.

Gdzie, K to pewna stała, a f to częstotliwość. Narysujmy diagram fazowy jasno pokazujący F1, F2, E1, E2, I1 i I2. Z diagramu fazowego wynika, że I1 i I2 są odpowiednio opóźnione względem E1 i E2 o kąt A.

Kąt między F1 a F2 wynosi B. Z diagramu fazowego wynika, że kąt między F2 a I1 wynosi (90-B+A), a kąt między F1 a I2 wynosi (90 + B + A). W ten sposób możemy zapisać wyrażenie dla momentu odchylenia jako,Podobnie wyrażenie dla Td2 to

Całkowity moment to Td1 – Td2, po podstawieniu wartości Td1 i Td2 i uproszczeniu wyrażenia otrzymujemy

Typy liczników indukcyjnych

Dwa główne typy to jednofazowe i trójfazowe liczniki indukcyjne.

Jest to znane jako ogólne wyrażenie dla momentu odchylenia w licznikach indukcyjnych. Istnieją dwa rodzaje liczników indukcyjnych, które są zapisywane następująco:

• Jednofazowy typ

• Trójfazowy typ liczników indukcyjnych.

Składniki licznika jednofazowego

Kluczowe części obejmują system napędowy z elektromagnesami, pływającą aluminium tarczę w systemie ruchomym, system hamujący z magnesem trwałym oraz system liczący do rejestrowania obrotów.

Zalety

• Są tańsze w porównaniu do przyrządów typu żelazny ruchomy.

• Mają wysoką wartość stosunku momentu do masy w porównaniu do innych przyrządów.

• Zachowują swoją dokładność w szerokim zakresie temperatur oraz obciążeń.