Ενεργειακός Αντίκυκλος με Συστήματα Προσαρμογής Καθυστέρησης

Ορισμός Μετρητή Ενέργειας

Ένας μετρητής ενέργειας είναι ένα συστηματικό όργανο που μετρά την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

Προσαρμογή Καθυστέρησης στον Μετρητή Ενέργειας

Σε μετρητές ενέργειας τύπου επαγωγής, η ταχύτητα περιστροφής θα πρέπει να αντιστοιχεί στην ισχύ, διατηρώντας τη φάση μεταξύ της εφοδιαστικής τάσης και της ροής του κύκλου πίεσης στους 90 βαθμούς. Στην πραγματικότητα, αυτή η γωνία είναι ελαφρώς λιγότερη από 90 βαθμούς. Τα συστήματα προσαρμογής καθυστέρησης βοηθούν στη διόρθωση αυτής της φάσης. Ας εξετάσουμε το παρακάτω σχήμα:

Στο σχήμα, εισάγεται ένας άλλος κύκλος, ο κύκλος καθυστέρησης, στο κεντρικό μέλος με στροφές ίσες με N. Όταν η εφοδιαστική τάση δίνεται στον κύκλο πίεσης, παράγει ροή F, η οποία χωρίζεται σε Fp και Fg. Η ροή Fp κόβει το κινούμενο δίσκο και συνδέεται με τον κύκλο καθυστέρησης, παράγοντας μια ενδυναμική El που καθυστερεί Fp κατά 90 βαθμούς. 

Το ρεύμα Il καθυστερεί επίσης Fl κατά 90 βαθμούς, και ο κύκλος καθυστέρησης παράγει ροή Fl. Η συνδυασμένη ροή που κόβει τον δίσκο συνδυάζει το Fl και το Fp, συμβαδίζοντας με τη συνδυασμένη mmf του κυκλού καθυστέρησης ή του κυκλού σκιώσεως. Η mmf του κυκλού σκιώσεως μπορεί να προσαρμοστεί με δύο μεθόδους:

• Με την προσαρμογή της ηλεκτρικής αντίστασης.

• Με την προσαρμογή των ζωνών σκιώσεως.

Ας συζητήσουμε αυτά τα σημεία με περισσότερες λεπτομέρειες:

Προσαρμογή της αντίστασης του κυκλού:

Εάν η ηλεκτρική αντίσταση του κυκλού είναι υψηλή, τότε το ρεύμα θα είναι χαμηλό, μειώνοντας την mmf του κυκλού και τη γωνία καθυστέρησης. Μειώνοντας την αντίσταση με τη χρήση πιο παχών καθοδών στους κύκλους, μπορεί να προσαρμοστεί η γωνία καθυστέρησης. Η προσαρμογή της ηλεκτρικής αντίστασης αλλάζει έμμεσα τη γωνία καθυστέρησης.

Με την προσαρμογή των ζωνών σκιώσεως πάνω και κάτω στο κεντρικό μέλος, μπορούμε να προσαρμόσουμε τη γωνία καθυστέρησης, διότι όταν μετακινούμε τις ζώνες σκιώσεως προς τα πάνω, τότε αυτές ενσωματώνουν περισσότερη ροή, επομένως η ενδυναμική που παράγεται αυξάνεται και η mmf αυξάνεται με την αύξηση της γωνίας καθυστέρησης. 

Όταν μετακινούμε τις ζώνες σκιώσεως προς τα κάτω, τότε αυτές ενσωματώνουν λιγότερη ροή, επομένως η ενδυναμική που παράγεται μειώνεται και η mmf μειώνεται με τη μείωση της γωνίας καθυστέρησης. Έτσι, με την προσαρμογή της θέσης των ζωνών σκιώσεως, μπορούμε να προσαρμόσουμε τη γωνία καθυστέρησης.

Αντιστάθμιση Τριβής

Για την αντιστάθμιση της τριβής, εφαρμόζεται μια μικρή δύναμη στην κατεύθυνση περιστροφής του δίσκου, η οποία θα πρέπει να είναι ανεξάρτητη από το φορτίο για ακριβείς μετρήσεις σε ελαφρύ φορτίο. Η υπεραντιστάθμιση μπορεί να προκαλέσει την «περπάτηση», η οποία ορίζεται ως η συνεχής περιστροφή του δίσκου με ενεργοποίηση του κυκλού πίεσης χωρίς ρεύμα στον κύκλο ρεύματος. 

Για την αποφυγή της περπάτησης, δύο τρύπες ανοίγονται αντίθετα μεταξύ τους στον δίσκο, διαταράσσοντας το μονοπάτι των εδδυνάμεων. Αυτό μετακινεί το κέντρο των μονοπατιών των εδδυνάμεων από C σε C1, δημιουργώντας ένα μαγνητικό πόλο στο C1. Ο δίσκος θα περπατά μέχρι η τρύπα να φτάσει στην άκρη του πόλου, όπου η περιστροφή σταματά από την αντίθετη ροπή.

Αντιστάθμιση Υπερφόρτισης

Κάτω από συνθήκες φορτίου, ο δίσκος συνεχίζει να κινείται, παράγοντας μια δυναμικά ενδυναμική λόγω της περιστροφής. Αυτή η ενδυναμική παράγει εδδυνάμεις που αλληλεπιδρούν με το σειριακό μαγνητικό πεδίο για να παράγει μια ροπή παρεμπόδισης. Αυτή η ροπή παρεμπόδισης, ανάλογη με το τετράγωνο του ρεύματος, αυξάνεται και αντιτίθεται στην περιστροφή του δίσκου.

Για να αποφευχθεί αυτή η αυτοπαρεμποδιστική ροπή, η ταχύτητα πλήρους φορτίου του δίσκου κρατάεται χαμηλή. Οι λάθοι σε μονοφάσεις μετρητές ενέργειας προκαλούνται από τα συστήματα οδηγίας και παρεμπόδισης και μπορούν να διαχωριστούν ως εξής:

Λάθος λόγω του Συστήματος Οδηγίας

• Λάθος λόγω Μη Συμμετρικού Μαγνητικού Κύκλου:Εάν ο μαγνητικός κύκλος δεν είναι συμμετρικός, παράγεται μια ροπή οδηγίας, λόγω της οποίας ο μετρητής περπατά.

• Λάθος λόγω Λανθασμένης Γωνίας Φάσης:Εάν δεν υπάρχει κατάλληλη διαφορά φάσης μεταξύ των διαφόρων φασορών, τότε αυτό οδηγεί σε ανεπίκρινη περιστροφή του δίσκου. Η λανθασμένη γωνία φάσης είναι λόγω λανθασμένης προσαρμογής καθυστέρησης, μεταβολής της αντίστασης με τη θερμοκρασία ή μπορεί να είναι λόγω ανωμαλού ρυθμού της εφοδιαστικής τάσης.

• Λάθος λόγω Λανθασμένης Ισχύος των Ροών:Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τη λανθασμένη ισχύ των ροών, από τους οποίους οι κύριοι είναι οι ανωμαλοί τιμές του ρεύματος και της τάσης.