遅延調整装置付きエネルギーメーター

エネルギーメーターの定義

エネルギーメーターは電力消費量を測定する装置です。

エネルギーメーターにおけるラグ調整

誘導型エネルギーメーターでは、供給電圧と圧力コイル磁束の位相角が90度になるようにして、回転速度が電力に一致するべきです。実際には、この角度は90度よりもわずかに小さい場合があります。ラグ調整装置はこの位相角を修正します。以下の図をご覧ください：

図では、中央の肢にN巻きのラグコイルが導入されています。供給電圧が圧力コイルに与えられると、磁束Fが生成され、FpとFgに分かれます。Fp磁束は移動ディスクを切断し、ラグコイルと連携し、90度遅れる電動勢Elを誘導します。

Il電流もFlに対して90度遅れます。ラグコイルはFl磁束を生成します。ディスクを切断する結果の磁束はFlとFpを組み合わせ、ラグまたはシェーディングコイルの結果のmmfと一致します。シェーディングコイルのmmfは以下の2つの方法で調整できます：

• 電気抵抗の調整によって。

• シェーディングバンドの調整によって。

これらの点について詳しく説明します：

コイル抵抗の調整：

コイルの電気抵抗が高い場合、電流は低くなり、コイルのmmfとラグ角が減少します。太い線を使用して抵抗を下げることでラグ角を調整できます。電気抵抗の調整は間接的にラグ角を変更します。

中央の肢上のシェーディングバンドを上下に調整することでラグ角を調整できます。シェーディングバンドを上に移動すると、より多くの磁束を取り込むため、誘導される電動勢が増加し、mmfも増加し、ラグ角の値も増加します。

シェーディングバンドを下に移動すると、取り込む磁束が減り、誘導される電動勢が減少し、mmfも減少し、ラグ角の値も減少します。したがって、シェーディングバンドの位置を調整することでラグ角を調整できます。

摩擦補償

摩擦を補償するために、ディスクの回転方向に小さな力が加えられます。これは、軽負荷での正確な読み取りのために負荷に依存しないものであるべきです。過補償は、電流コイルに電流がない状態で圧力コイルに電力を供給することでディスクが継続的に回転する「クリープ」と呼ばれる現象を引き起こす可能性があります。

クリープを防ぐために、ディスクに対向する位置に2つの穴が開けられ、渦電流の経路が歪められます。これにより、渦電流の経路の中心がCからC1に移動し、C1に磁極が生成されます。ディスクは穴が磁極の端に達するまでクリープし、反対トルクによって回転が停止します。

過負荷補償

負荷条件下では、ディスクは継続的に動き、回転により動的に誘導された電動勢が生成されます。この電動勢は渦電流を生成し、シリーズ磁場と相互作用してブレーキトルクを生成します。このブレーキトルクは電流の2乗に比例し、ディスクの回転に反対するトルクとして増加します。

この自己ブレーキトルクを避けるために、ディスクの全負荷速度は低く保たれます。単相エネルギーメーターの誤差は、駆動システムとブレーキングシステムの両方によって引き起こされ、以下のように分類できます：

駆動システムによる誤差

• 非対称磁気回路による誤差：磁気回路が非対称な場合、メーターがクリープするような駆動トルクが生成されます。

• 不適切な位相差による誤差：様々なベクトル間の位相差が適切でない場合、ディスクの回転が不適切になります。不適切な位相差は、ラグ調整の不適切さ、温度による抵抗の変化、または供給電圧の異常周波数などによって引き起こされます。

• 磁束の不適切な大きさによる誤差：磁束の大きさが不適切な主な理由は、電流や電圧の異常値です。