Compteur d'énergie avec dispositifs de réglage du déphasage

Définition du compteur d'énergie

Un compteur d'énergie est un dispositif qui mesure la consommation d'énergie électrique.

Ajustement de la phase dans le compteur d'énergie

Dans les compteurs d'énergie à induction, la vitesse de rotation doit correspondre à la puissance en maintenant l'angle de phase entre la tension d'alimentation et le flux du bobinage de pression à 90 degrés. En réalité, cet angle est légèrement inférieur à 90 degrés. Les dispositifs d'ajustement de la phase aident à corriger cet angle de phase. Considérons la figure ci-contre :

Sur la figure, un autre bobinage appelé bobinage de retard est introduit sur le membre central avec des spires égales à N. Lorsque la tension d'alimentation est appliquée au bobinage de pression, elle produit un flux F, qui se divise en Fp et Fg. Le flux Fp coupe le disque mobile et s'enroule autour du bobinage de retard, induisant une f.e.m. El qui retarde Fp de 90 degrés. 

Le courant Il retarde également Fl de 90 degrés, et le bobinage de retard produit un flux Fl. Le flux résultant coupant le disque combine Fl et Fp, s'alignant avec le mmf résultant du bobinage de retard ou de masquage. Le mmf du bobinage de masquage peut être ajusté par deux méthodes :

• En ajustant la résistance électrique.

• En ajustant les bandes de masquage.

Examinons ces points en détail :

Ajustement de la résistance du bobinage :

Si la résistance électrique du bobinage est élevée, le courant sera faible, diminuant le mmf du bobinage et l'angle de retard. En utilisant un fil plus épais dans les bobinages, on peut baisser la résistance et ajuster l'angle de retard. Ajuster la résistance électrique change indirectement l'angle de retard.

En ajustant les bandes de masquage vers le haut et vers le bas sur le membre central, on peut ajuster l'angle de retard car lorsque l'on déplace les bandes de masquage vers le haut, elles embrassent plus de flux, augmentant ainsi la f.e.m. induite et donc le mmf, ce qui augmente la valeur de l'angle de retard. 

Lorsque l'on déplace les bandes de masquage vers le bas, elles embrassent moins de flux, diminuant ainsi la f.e.m. induite et donc le mmf, ce qui diminue la valeur de l'angle de retard. Ainsi, en ajustant la position des bandes de masquage, on peut ajuster l'angle de retard.

Compensation de la friction

Pour compenser la friction, une petite force est appliquée dans le sens de rotation du disque, qui devrait être indépendante de la charge pour obtenir des lectures précises à faible charge. Une surcompensation peut provoquer un glissement, défini comme la rotation continue du disque en alimentant le bobinage de pression sans courant dans le bobinage de courant. 

Pour prévenir le glissement, deux trous sont percés en face l'un de l'autre sur le disque, déformant le chemin des courants de Foucault. Cela déplace le centre des chemins des courants de Foucault de C à C1, créant un pôle magnétique à C1. Le disque glissera jusqu'à ce que le trou atteigne le bord du pôle, où la rotation est arrêtée par le couple opposé.

Compensation de surcharge

Sous des conditions de charge, le disque se déplace continuellement, induisant une f.e.m. dynamique due à la rotation. Cette f.e.m. génère des courants de Foucault qui interagissent avec le champ magnétique en série pour produire un couple de freinage. Ce couple de freinage, proportionnel au carré du courant, augmente et s'oppose à la rotation du disque.

Pour éviter ce couple de freinage auto-induit, la vitesse de rotation à pleine charge du disque est maintenue basse. Les erreurs dans les compteurs d'énergie monophasés sont causées par les systèmes de propulsion et de freinage et peuvent être séparées comme suit :

Erreur causée par le système de propulsion

• Erreur due à un circuit magnétique asymétrique :Si le circuit magnétique n'est pas symétrique, cela produit un couple de propulsion, ce qui entraîne un glissement du compteur.

• Erreur due à un mauvais angle de phase :Si il n'y a pas une différence de phase appropriée entre les différents vecteurs, cela entraîne une rotation incorrecte du disque. Un angle de phase incorrect est dû à un ajustement de retard inapproprié, à une variation de la résistance avec la température ou à une fréquence anormale de la tension d'alimentation.

• Erreur due à une magnitude incorrecte des flux :Il existe plusieurs raisons pour une magnitude incorrecte des flux, parmi lesquelles les principales sont des valeurs anormales de courant et de tension.