Contador d'energia amb dispositius de regulació del retard

Definició de comptador d'energia

Un comptador d'energia és un dispositiu que mesura el consum d'energia elèctrica.

Ajust de retard en el comptador d'energia

En els comptadors d'energia del tipus inducció, la velocitat de rotació hauria de coincidir amb la potència mantenint l'angle de fase entre el voltatge d'alimentació i el flux del bobinat de pressió a 90 graus. En realitat, aquest angle és lleugerament inferior a 90 graus. Els dispositius d'ajust de retard ajuden a corregir aquest angle de fase. Considerem la figura adjunta:

En la figura, s'introdueix un altre bobinat anomenat bobinat de retard al llindar central amb N espirals. Quan el voltatge d'alimentació es dona al bobinat de pressió, produeix un flux F, que es divideix en Fp i Fg. El flux Fp talla el disc mòbil i s'enllaça amb el bobinat de retard, induint una fem El que arriba tard 90 graus a Fp. 

La corrent Il també arriba tard 90 graus a Fl, i el bobinat de retard produeix el flux Fl. El flux resultant que talla el disc combina Fl i Fp, alineant-se amb el mmf resultant del bobinat de retard o d'ombra. El mmf del bobinat d'ombra es pot ajustar per dos mètodes:

• Ajustant la resistència elèctrica.

• Ajustant les bandes d'ombra.

Discutim aquests punts amb més detall:

Ajust de la resistència del bobinat:

Si la resistència elèctrica del bobinat és alta, la corrent serà baixa, disminuint el mmf del bobinat i l'angle de retard. Reduir la resistència utilitzant fils més gruixuts en els bobinats pot ajustar l'angle de retard. Ajustar la resistència elèctrica canvia indirectament l'angle de retard.

Ajustant les bandes d'ombra amunt i avall al llindar central, podem ajustar l'angle de retard perquè quan movem les bandes d'ombra cap amunt, abracen més flux, per tant, la fem induïda augmenta i, per tant, el mmf augmenta amb l'augment de l'angle de retard. 

Quan movem les bandes d'ombra cap avall, abracen menys flux, per tant, la fem induïda disminueix i, per tant, el mmf disminueix amb la disminució de l'angle de retard. Així, ajustant la posició de les bandes d'ombra, podem ajustar l'angle de retard.

Compensació de la fricció

Per compensar la fricció, s'aplica una força petita en la direcció de rotació del disc, que hauria de ser independent de la càrrega per obtenir lectures precises amb càrregues lleugeres. La sobrecoposició pot causar creup, definida com la rotació contínua del disc energitzant el bobinat de pressió sense corrent en el bobinat de corrent. 

Per prevenir el creup, es perforen dos forats oposats al disc, distorsionant la trajectòria de la corrent d'eddy. Això desplaça el centre de les trajectòries de la corrent d'eddy de C a C1, creant un pol magnètic a C1. El disc creuparà fins que el forat arribi a l'extrem del pol, on la rotació s'atura per la torga oposada.

Compensació de sobrecàrrega

Sota condicions de càrrega, el disc es mou continuament, induint una fem dinàmicament induïda deguda a la rotació. Aquesta fem genera corrents d'eddy que interaccionen amb el camp magnètic en sèrie per produir una torga de frenat. Aquesta torga de frenat, proporcional al quadrat de la corrent, augmenta i oposa la rotació del disc.

Per evitar aquesta torga de frenat automàtica, la velocitat de càrrega total del disc es manté baixa. Els errors en els comptadors d'energia monofàsica són causats tant pel sistema motriz com pel sistema de frenat i es poden separar de la següent manera:

Error causat pel sistema motriz

• Error Degut a Circuit Magnètic Asimètric:Si el circuit magnètic no és simètric, produeix una torga motriz, deguda a la qual el comptador creupa.

• Error Degut a Angle de Fase Incorrecte:Si no hi ha una diferència de fase adequada entre els diversos fasors, això resulta en una rotació incorrecta del disc. L'angle de fase incorrecte és degut a un ajust de retard incorrecte, una variació de la resistència amb la temperatura o pot ser degut a una freqüència anormal del voltatge d'alimentació.

• Error Degut a Magnitud Incorrecta dels Fluxos:Hi ha diverses raons per a una magnitud incorrecta dels fluxos, les principals són valors anormals de corrent i voltatge.