Energiavläsare med faserjusteringsenheter

Energimätarens definition

En energimätare är en enhet som mäter elektrisk energiförbrukning.

Fördröjningsjustering i energimätare

I induktionsbaserade energimätare bör rotationshastigheten matcha effekten genom att hålla fasvinkeln mellan spänningskällans spänning och tryckspolets flöde vid 90 grader. I verkligheten är denna vinkel något mindre än 90 grader. Fördröjningsjusteringsenheter hjälper till att korrigera denna fasvinkel. Låt oss överväga figuren bredvid:

I figuren introduceras en annan spole, kallad fördröjningsspol, på det centrala benet med antalet vikningar lika med N. När spänningen tillförs tryckspolen producerar den ett flöde F, som delas upp i Fp och Fg. Flödet Fp skär den roterande skivan och kopplar sig till fördröjningsspolen, vilket inducerar ett elmf El som ligger 90 grader bakom Fp.

Strömmen Il ligger också 90 grader bakom Fl, och fördröjningsspolen producerar flödet Fl. Det resulterande flödet som skär skivan kombinerar Fl och Fp, vilket stämmer överens med det resulterande mmf från fördröjnings- eller skuggspolen. Mmf från skuggspolen kan justeras på två sätt:

• Genom att justera elektriskt motstånd.

• Genom att justera skuggband.

Låt oss diskutera dessa punkter i detalj:

Justering av spolens resistans:

Om spolens elektriska resistans är hög kommer strömmen att vara låg, vilket minskar spolens mmf och fördröjningsvinkeln. Genom att sänka resistansen genom användning av tyckare trådar i spoler kan fördröjningsvinkeln justeras. Justering av elektriskt motstånd ändrar indirekt fördröjningsvinkeln.

Genom att justera skuggbanden uppåt och nedåt på det centrala benet kan vi justera fördröjningsvinkeln eftersom när vi flyttar skuggbanden uppåt omfattar de mer flöde, vilket ökar det inducerade elmf och därmed ökar mmf med ökad fördröjningsvinkel.

När vi flyttar skuggbanden nedåt omfattar de mindre flöde, vilket minskar det inducerade elmf och därmed minskar mmf med minskad fördröjningsvinkel. Så genom att justera skuggbandens position kan vi justera fördröjningsvinkeln.

Friktionskompensation

För att kompensera friktion appliceras en liten kraft i skivans rotationsriktning, vilken bör vara oberoende av belastning för exakta läsningar vid lätta belastningar. Överkompensation kan orsaka kräling, definierat som skivans kontinuerliga rotation genom att energisera tryckspolen utan ström i strömspolen.

För att förhindra kräling bores två hål mitt emot varandra på skivan, vilket distorsionerar eddyströmsbanorna. Detta flyttar centrum för eddyströmsbanorna från C till C1, vilket skapar en magnetisk pol vid C1. Skivan kommer att kräla tills hålet når polens kant, där rotationen stoppas av motsatt moment.

Överbelastningskompensation

Under belastningsförhållanden rör sig skivan kontinuerligt, vilket inducerar ett dynamiskt inducerat elmf på grund av rotation. Detta elmf genererar eddyströmmar som interagerar med serie-magnetfältet för att producera ett bromsmoment. Detta bromsmoment, proportionellt mot strömstyrkan i kvadrat, ökar och motverkar skivans rotation.

För att undvika detta självbromsmoment hålls fullbelastningshastigheten hos skivan låg. Fel i enfasiga energimätare orsakas av både driv- och bromssystem och kan separeras som följer:

Fel orsakat av drivsystemet

• Fel p.g.a. asymmetriskt magnetiskt kretslopp:Om det magnetiska kretsloppet inte är symmetriskt uppstår ett drivmoment, vilket leder till kräling.

• Fel p.g.a. felaktig fasvinkel:Om det inte finns en korrekt fas skillnad mellan olika fasor resulterar det i felaktig rotation av skivan. Felaktig fasvinkel beror på felaktig fördröjningsjustering, variation av resistans med temperatur eller det kan bero på abnorm frekvens av spänning.

• Fel p.g.a. felaktig magnitud av flöden:Det finns flera orsaker till felaktig magnitud av flöden, varav de huvudsakliga orsakerna är abnorma värden på ström och spänning.