Счетчик энергии с устройствами корректировки фазового сдвига

Определение счетчика электроэнергии

Счетчик электроэнергии — это устройство, которое измеряет потребление электрической энергии.

Корректировка фазового сдвига в счетчике электроэнергии

В индукционных счетчиках электроэнергии скорость вращения должна соответствовать мощности, поддерживая фазовый угол между напряжением питания и потоком магнитной индукции катушки давления на уровне 90 градусов. На практике этот угол немного меньше 90 градусов. Устройства корректировки фазового сдвига помогают исправить этот фазовый угол. Рассмотрим приведенную схему:

На схеме представлен еще один катушка, называемая катушкой фазового сдвига, расположенная на центральном стержне с числом витков N. Когда напряжение питания подается на катушку давления, она создает поток F, который разделяется на Fp и Fg. Поток Fp пересекает вращающийся диск и связывается с катушкой фазового сдвига, индуцируя ЭДС El, которая отстает от Fp на 90 градусов.

Ток Il также отстает от Fl на 90 градусов, и катушка фазового сдвига создает поток Fl. Результирующий поток, пересекающий диск, объединяет Fl и Fp, выравниваясь с результирующим магнитным моментом катушки фазового сдвига или теневой катушки. Магнитный момент теневой катушки можно регулировать двумя способами:

• Регулировкой электрического сопротивления.

• Регулировкой теневых полос.

Рассмотрим эти пункты более подробно:

Регулировка сопротивления катушки:

Если электрическое сопротивление катушки велико, то ток будет низким, что уменьшит магнитный момент катушки и угол фазового сдвига. Снижение сопротивления за счет использования более толстой проволоки в катушках может регулировать угол фазового сдвига. Регулировка электрического сопротивления косвенно изменяет угол фазового сдвига.

Перемещая теневые полосы вверх и вниз по центральному стержню, можно регулировать угол фазового сдвига, так как при перемещении теневых полос вверх они охватывают больше потока, что увеличивает индуцированную ЭДС, а следовательно, и магнитный момент, увеличивая значение угла фазового сдвига.

При перемещении теневых полос вниз они охватывают меньше потока, что уменьшает индуцированную ЭДС, а следовательно, и магнитный момент, уменьшая значение угла фазового сдвига. Таким образом, регулируя положение теневых полос, можно регулировать угол фазового сдвига.

Компенсация трения

Для компенсации трения применяется небольшая сила, направленная в сторону вращения диска, которая должна быть независимой от нагрузки для точного измерения при малых нагрузках. Перекомпенсация может вызвать ползание, определяемое как непрерывное вращение диска при подаче напряжения на катушку давления без тока в катушке тока.

Чтобы предотвратить ползание, сверлятся два отверстия, расположенные друг против друга на диске, что искажает путь вихревых токов. Это смещает центр пути вихревых токов от C к C1, создавая магнитный полюс в C1. Диск будет ползать до тех пор, пока отверстие не достигнет края полюса, где вращение останавливается противодействующим моментом.

Компенсация перегрузки

При нагрузке диск непрерывно движется, индуцируя динамическую ЭДС вследствие вращения. Эта ЭДС генерирует вихревые токи, которые взаимодействуют с последовательным магнитным полем, создавая тормозящий момент. Этот тормозящий момент, пропорциональный квадрату тока, увеличивается и противодействует вращению диска.

Чтобы избежать этого самоторможения, скорость вращения диска при полной нагрузке сохраняется низкой. Ошибки в однофазных счетчиках электроэнергии вызываются как системой привода, так и системой торможения и могут быть разделены следующим образом:

Ошибка, вызванная системой привода

• Ошибка, связанная с несимметричностью магнитного контура:Если магнитный контур несимметричен, это приводит к появлению момента привода, вследствие чего счетчик ползает.

• Ошибка, связанная с неправильным фазовым углом:Если нет правильного фазового различия между различными фазорами, это приводит к неправильному вращению диска. Неправильный фазовый угол может быть связан с неправильной корректировкой фазового сдвига, изменением сопротивления с температурой или аномальной частотой напряжения питания.

• Ошибка, связанная с неправильной величиной потоков:Существует несколько причин неправильной величины потоков, основные из которых — аномальные значения тока и напряжения.