Energiemeter met faseverstelapparatuur

Definitie van Energiemeter

Een energiemeter is een apparaat dat elektrische energieverbruik meet.

Achterstandscorrectie in Energiemeter

Bij inductieve energiemeters moet de rotatiesnelheid overeenkomen met de vermogensafgifte door de fasehoek tussen het voedingsspanning en de flux van de drukspoel op 90 graden te houden. In de praktijk is deze hoek iets minder dan 90 graden. Achterstandscorrectie-apparaten helpen deze fasehoek te corrigeren. Laten we de figuur hiernaast bekijken:

In de figuur wordt een andere spoel, de achterstandsspoel, geïntroduceerd op het centrale been met N windingen. Wanneer het voedingsspanning aan de drukspoel wordt toegevoerd, produceert het flux F, die zich splitst in Fp en Fg. De Fp-flux snijdt de bewegende schijf en koppelt zich aan de achterstandsspoel, wat een emf El induceert dat 90 graden achterloopt op Fp.

De stroom Il loopt ook 90 graden achter op Fl, en de achterstandsspoel produceert flux Fl. De resulterende flux die de schijf doorsnijdt combineert Fl en Fp, waardoor deze in lijn komt met de resulterende mmf van de achterstand- of verduisteringsspoel. De mmf van de verduisteringsspoel kan worden aangepast door twee methoden:

• Door de elektrische weerstand aan te passen.

• Door de verduisteringsbanden aan te passen.

Laten we deze punten nader bespreken:

Aanpassing van de spoelweerstand:

Als de elektrische weerstand van de spoel hoog is, zal de stroom laag zijn, waardoor de mmf van de spoel en de achterstandshoek afneemt. Door de weerstand te verlagen door dikker draad in de spoelen te gebruiken, kan de achterstandshoek worden aangepast. Het aanpassen van de elektrische weerstand verandert indirect de achterstandshoek.

Door de verduisteringsbanden omhoog of omlaag te verplaatsen op het centrale been, kunnen we de achterstandshoek aanpassen, omdat wanneer we de verduisteringsbanden omhoog verplaatsen, ze meer flux omarmen, waardoor de geïnduceerde emf toeneemt, en dus de mmf toeneemt met toenemende waarde van de achterstandshoek.

Wanneer we de verduisteringsbanden naar beneden verplaatsen, omarmen ze minder flux, waardoor de geïnduceerde emf afneemt, en dus de mmf afneemt met afnemende waarde van de achterstandshoek. Dus door de positie van de verduisteringsbanden aan te passen, kunnen we de achterstandshoek aanpassen.

Wrijvingcompensatie

Om wrijving te compenseren, wordt een kleine kracht in de rotatierichting van de schijf toegepast, die onafhankelijk van de belasting moet zijn voor nauwkeurige metingen bij lichte belastingen. Overcompensatie kan kruip veroorzaken, gedefinieerd als de continue rotatie van de schijf door de energievoorziening aan de drukspoel zonder stroom in de stroomspoel.

Om kruip te voorkomen, worden twee gaten tegenover elkaar in de schijf geboord, waardoor het pad van de draaistroom vervormd wordt. Dit verschuift het midden van de draaistroompaden van C naar C1, wat een magnetisch pool creëert bij C1. De schijf zal kruipen tot het gat de rand van de pool bereikt, waar de rotatie wordt gestopt door de tegengestelde koppelkracht.

Overbelastingscompensatie

Onder belastingsomstandigheden beweegt de schijf continu, wat een dynamisch geïnduceerde emf veroorzaakt door rotatie. Deze emf genereert draaistromen die interactie hebben met het serie-magnetisch veld om een remkoppel te produceren. Dit remkoppel, evenredig met het kwadraat van de stroom, neemt toe en werkt de rotatie van de schijf tegen.

Om dit zelfremmende koppel te voorkomen, wordt de vollelastsnelheid van de schijf laag gehouden. Fouten in eenfase-energiemeters worden veroorzaakt door zowel het aandrijfsysteem als het remmechanisme en kunnen als volgt worden gescheiden:

Fout veroorzaakt door Aandrijfsysteem

• Fout door Ongelijke Magnetische Schakeling:Als de magnetische schakeling niet symmetrisch is, ontstaat er een aandrijfkoppel, waardoor de meter kruipt.

• Fout door Verkeerde Fasehoek:Als er geen juiste faserotatie is tussen de verschillende fasoren, leidt dit tot onjuiste rotatie van de schijf. Een onjuiste fasehoek is te wijten aan onjuiste achterstandsaanpassing, variatie van weerstand met temperatuur of kan te wijten zijn aan abnormale frequentie van het voedingsspanning.

• Fout door Verkeerde Fluxgroottes:Er zijn verschillende redenen voor verkeerde fluxgroottes, waarvan de belangrijkste zijn abnormale waarden van stroom en spanning.