عداد الطاقة مع أجهزة ضبط التأخير

تعريف عداد الطاقة

عداد الطاقة هو جهاز يقيس استهلاك الطاقة الكهربائية.

ضبط التأخير في عداد الطاقة

في عدادات الطاقة من نوع الإثارة، يجب أن تتطابق سرعة الدوران مع القوة عن طريق الحفاظ على زاوية الطور بين الجهد المغذي ومجال الفيض للملف الضاغط عند 90 درجة. في الواقع، تكون هذه الزاوية أقل قليلاً من 90 درجة. تساعد أجهزة ضبط التأخير في تصحيح زاوية الطور. دعونا ننظر إلى الشكل المجاور:

في الشكل، يتم إدخال ملف آخر يسمى ملف التأخير على الساق المركزية بدورات مساوية لـ N. عندما يتم تغذية الجهد للملف الضاغط، فإنه ينتج مجال فيض F، والذي ينقسم إلى Fp و Fg. يقوم مجال الفيض Fp بتقطيع القرص المتحرك ويرتبط بملف التأخير، مما يثير جهدًا كهربائيًا El يتاخر عن Fp بمقدار 90 درجة. 

يتأخر التيار Il أيضًا عن Fl بمقدار 90 درجة، ويقوم ملف التأخير بإنتاج مجال فيض Fl. يجمع المجال الناتج الذي يقطع القرص بين Fl و Fp، ليتماشى مع المجموع الناتج لمجال القوة المغناطيسية لملف التأخير أو التظليل. يمكن تعديل مجال القوة المغناطيسية لملف التظليل بطريقتين:

• عن طريق ضبط المقاومة الكهربائية.

• عن طريق ضبط حزام التظليل.

دعونا نناقش هذه النقاط بمزيد من التفصيل:

ضبط مقاومة الملف:

إذا كانت المقاومة الكهربائية للملف عالية، فإن التيار سيكون منخفضًا، مما يقلل من مجال القوة المغناطيسية للملف وزاوية التأخير. يمكن تعديل زاوية التأخير عن طريق خفض المقاومة باستخدام أسلاك أثخن في الملفات. يغير ضبط المقاومة الكهربائية بشكل غير مباشر زاوية التأخير.

عن طريق ضبط حزام التظليل صعودًا وهبوطًا على الساق المركزية يمكننا ضبط زاوية التأخير لأن عند تحريك حزام التظليل لأعلى، فإنه يحتضن المزيد من المجال الفيض وبالتالي يزداد الجهد الكهربائي المثير وبالتالي يزداد مجال القوة المغناطيسية مع زيادة قيمة زاوية التأخير. 

عندما نتحرك حزام التظليل للأسفل، فإنه سيحتضن مجال فيض أقل وبالتالي يقل الجهد الكهربائي المثير وبالتالي يقل مجال القوة المغناطيسية مع انخفاض قيمة زاوية التأخير. لذا، عن طريق ضبط موقع حزام التظليل يمكننا ضبط زاوية التأخير.

تعويض الاحتكاك

لتعويض الاحتكاك، يتم تطبيق قوة صغيرة في اتجاه دوران القرص، والتي يجب أن تكون مستقلة عن الحمل للحصول على قراءات دقيقة عند الأحمال الخفيفة. يمكن أن يؤدي التعويض الزائد إلى الزحف، والذي يعرف بأنه دوران مستمر للقرص عن طريق تغذية الملف الضاغط دون تيار في الملف الحالي. 

لحماية من الزحف، يتم حفر ثقبين مقابل كل منهما الآخر على القرص، مما يشوّه مسار التيار الدوامي. هذا ينقل مركز مسارات التيار الدوامي من C إلى C1، مما يخلق قطبًا مغناطيسيًا عند C1. سيزحف القرص حتى يصل الثقب إلى حافة القطب، حيث يتوقف الدوران بواسطة عزم الدوران المعاكس.

تعويض الحمل الزائد

تحت ظروف الحمل، يتحرك القرص باستمرار، مما يثير جهدًا كهربائيًا مثيرًا بشكل ديناميكي بسبب الدوران. يولد هذا الجهد الكهربائي تيارات دوامية تتفاعل مع المجال المغناطيسي المتسلسل لإنتاج عزم كبح. يزيد هذا العزم الكبحي، الذي يكون متناسبًا مع مربع التيار، ويعارض دوران القرص.

 لتجنب هذا العزم الكبحي الذاتي، يتم الحفاظ على سرعة الحمل الكامل للقرص منخفضة. تتسبب الأخطاء في عدادات الطاقة ذات المرحلة الواحدة في نظامي الدفع والكبح ويمكن تقسيمها كالتالي:

الأخطاء الناجمة عن نظام الدفع

• الخطأ بسبب الدائرة المغناطيسية غير المتماثلة:إذا كانت الدائرة المغناطيسية ليست متماثلة، فإنها تنتج عزم دفع يؤدي إلى الزحف في العداد.

• الخطأ بسبب زاوية الطور الخاطئة:إذا لم يكن هناك اختلاف طوري صحيح بين المتجهات المختلفة، فإن ذلك يؤدي إلى دوران غير صحيح للقرص. تكون زاوية الطور غير الصحيحة بسبب ضبط التأخير الخاطئ، أو تغير المقاومة مع درجة الحرارة، أو قد يكون بسبب ترددي التغذية غير الطبيعي.

• الخطأ بسبب قيمة المجالات الفيضية الخاطئة:هناك عدة أسباب لقيم المجالات الفيضية الخاطئة، وأبرزها القيم غير الطبيعية للتيار والجهد.