Contador de enerxía con dispositivos de axuste de retardo

Definición de Contador de Energía

Un contador de energía é un dispositivo que mide o consumo de enerxía eléctrica.

Ajuste do Retardo no Contador de Energía

Nos contadores de enerxía de tipo indución, a velocidade de rotación debe coincidir coa potencia mantendo o ángulo de fase entre a tensión de alimentación e o fluxo do devanado de presión en 90 graos. Na realidade, este ángulo é ligeramente menor que 90 graos. Os dispositivos de axuste de retardo axudan a corrixir este ángulo de fase. Vexamos a figura ao lado:

Na figura, introduceuse outro devanado chamado devanado de retardo no ramo central con voltas iguais a N. Cando se dá a tensión de alimentación ao devanado de presión, produce un fluxo F, que se divide en Fp e Fg. O fluxo Fp corta o disco móbil e liga co devanado de retardo, inducindo un f.e.m. El que ten un retardo de 90 graos respecto a Fp. 

A corrente Il tamén ten un retardo de 90 graos respecto a Fl, e o devanado de retardo produce un fluxo Fl. O fluxo resultante que corta o disco combina Fl e Fp, alineándose co mmf resultante do devanado de sombreado ou de retardo. O mmf do devanado de sombreado pode axustarse por dous métodos:

• Axustando a resistencia eléctrica.

• Axustando as bandas de sombreado.

Vamos discutir estes puntos con máis detalle:

Axuste da resistencia do devanado:

Se a resistencia eléctrica do devanado é alta, a corrente será baixa, diminuíndo o mmf do devanado e o ángulo de retardo. Baixar a resistencia utilizando un cable máis grosso nos devandos pode axustar o ángulo de retardo. Axustar a resistencia eléctrica cambia indirectamente o ángulo de retardo.

Axustando as bandas de sombreado arriba e abaixo do ramo central podemos axustar o ángulo de retardo porque cando movemos as bandas de sombreado cara arriba, abrazan máis fluxo, polo que o f.e.m. inducido aumenta, polo que o mmf aumenta co aumento do valor do ángulo de retardo. 

Cando movemos as bandas de sombreado cara abaixo, abrazan menos fluxo, polo que o f.e.m. inducido diminúe, polo que o mmf diminúe co diminución do valor do ángulo de retardo. Así, axustando a posición das bandas de sombreado podemos axustar o ángulo de retardo.

Compensación da Fricción

Para compensar a fricción, aplica-se unha pequena forza na dirección de rotación do disco, que debe ser independente da carga para obter lecturas precisas con cargas lixeiras. Unha sobrecompensación pode causar rasteo, definido como a rotación continua do disco mediante a energización do devanado de presión sen corrente no devanado de corrente. 

Para evitar o rasteo, perfúranse dous buracos opostos no disco, distorcendo a ruta da corrente de Foucault. Isto despraza o centro das rutas de corrente de Foucault de C a C1, creando un polo magnético en C1. O disco rasteará ata que o buraco chegue ao bordo do polo, onde a rotación párase debido ao par de torsión oposto.

Compensación de Sobrecarga

Ba condicións de carga, o disco move-se continuamente, inducindo un f.e.m. dinámico debido á rotación. Este f.e.m. xera correntes de Foucault que interaccionan co campo magnético en serie para producir un par de frenado. Este par de frenado, proporcional ao cadrado da corrente, aumenta e opónse á rotación do disco.

 Para evitar este par de frenado autóctono, a velocidade de carga completa do disco mantense baixa. Os erros nos contadores de enerxía monofásicos son causados tanto polos sistemas de impulsión como de frenado e poden separarse como segue:

Erro Causado polo Sistema de Impulsión

• Erro Debido a Circuito Magnético Asimétrico:Se o circuito magnético non é simétrico, produce un par de impulsión, debido ao cal o contador rastea.

• Erro Debido a Ángulo de Fase Incorrecto:Se non hai unha diferenza de fase adecuada entre os diferentes fasores, resulta nunha rotación incorrecta do disco. O ángulo de fase incorrecto é debido a un axuste de retardo incorrecto, variación da resistencia coa temperatura ou pode ser debido a unha frecuencia anormal da tensión de alimentación.

• Erro Debido a Magnitude Incorrecta dos Fluxos:Hai varias razóns para a magnitude incorrecta dos fluxos, das que as principais son valores anormais de corrente e tensión.