เครื่องวัดพลังงานพร้อมอุปกรณ์ปรับความล่าช้า

คำนิยามของเครื่องวัดพลังงาน

เครื่องวัดพลังงานเป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดการใช้พลังงานไฟฟ้า

การปรับความล่าช้าในเครื่องวัดพลังงาน

ในเครื่องวัดพลังงานแบบเหนี่ยวนำ ความเร็วรอบควรสอดคล้องกับกำลังโดยรักษามุมระหว่างแรงดันไฟฟ้าและฟลักซ์ของขดลวดแรงดันที่ 90 องศา ในความเป็นจริง มุมนี้จะน้อยกว่า 90 องศาเล็กน้อย อุปกรณ์ปรับความล่าช้าช่วยในการแก้ไขมุมเฟส ลองพิจารณาภาพด้านข้าง:

ในภาพ มีขดลวดอีกชุดหนึ่งเรียกว่าขดลวดความล่าช้าบนแขนกลางที่มีจำนวนรอบเท่ากับ N เมื่อมีแรงดันไฟฟ้าเข้าไปที่ขดลวดแรงดัน จะสร้างฟลักซ์ F ซึ่งแบ่งออกเป็น Fp และ Fg ฟลักซ์ Fp ตัดแผ่นหมุนและเชื่อมโยงกับขดลวดความล่าช้า ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้า El ที่ล่าช้าจาก Fp อยู่ 90 องศา

กระแส Il ก็ล่าช้าจาก Fl อยู่ 90 องศา และขดลวดความล่าช้าสร้างฟลักซ์ Fl ฟลักซ์รวมที่ตัดแผ่นหมุนรวม Fl และ Fp ให้สอดคล้องกับแรงแม่เหล็กรวมของขดลวดความล่าช้าหรือขดลวดเงา แรงแม่เหล็กของขดลวดเงาสามารถปรับได้โดยสองวิธี:

• โดยการปรับความต้านทานไฟฟ้า

• โดยการปรับวงแหวนเงา

ขอหารือรายละเอียดเพิ่มเติม:

การปรับความต้านทานขดลวด:

หากความต้านทานไฟฟ้าของขดลวดสูง กระแสจะต่ำ ลดแรงแม่เหล็กของขดลวดและมุมความล่าช้า การลดความต้านทานโดยใช้สายไฟที่หนากว่าในขดลวดสามารถปรับมุมความล่าช้าได้ การปรับความต้านทานไฟฟ้าทำให้มุมความล่าช้าเปลี่ยนแปลงทางอ้อม

โดยการปรับวงแหวนเงาขึ้นลงบนแขนกลาง เราสามารถปรับมุมความล่าช้าได้ เนื่องจากเมื่อเราเคลื่อนวงแหวนเงาขึ้น วงแหวนจะโอบรอบฟลักซ์มากขึ้น ทำให้แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเพิ่มขึ้น แรงแม่เหล็กเพิ่มขึ้น ทำให้มุมความล่าช้าเพิ่มขึ้น

เมื่อเราเคลื่อนวงแหวนเงาลง วงแหวนจะโอบรอบฟลักซ์น้อยลง ทำให้แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นลดลง แรงแม่เหล็กลดลง ทำให้มุมความล่าช้าลดลง ดังนั้น โดยการปรับตำแหน่งของวงแหวนเงา เราสามารถปรับมุมความล่าช้าได้

การชดเชยแรงเสียดทาน

เพื่อชดเชยแรงเสียดทาน จะมีแรงเล็ก ๆ ที่ถูกนำไปใช้ในทิศทางการหมุนของแผ่น ซึ่งควรถูกควบคุมโดยไม่ขึ้นอยู่กับโหลด เพื่อให้การอ่านค่าที่ถูกต้องที่โหลดเบา การชดเชยมากเกินไปอาจทำให้เกิดการเคลื่อนไหวต่อเนื่อง ซึ่งหมายถึงการหมุนของแผ่นโดยไม่มีกระแสในขดลวดกระแส

เพื่อป้องกันการเคลื่อนไหวต่อเนื่อง จะเจาะรูสองรูตรงข้ามกันบนแผ่น ทำให้เส้นทางของกระแสไฟฟ้ากระตุ้นบิดเบือน ทำให้ศูนย์กลางของกระแสไฟฟ้ากระตุ้นเปลี่ยนจาก C ไปเป็น C1 สร้างขั้วแม่เหล็กที่ C1 แผ่นจะเคลื่อนไหวต่อเนื่องจนกระทั่งรูถึงขอบขั้ว ที่การหมุนจะหยุดโดยแรงบิดที่ตรงข้าม

การชดเชยโหลดเกิน

ภายใต้สภาพโหลด แผ่นจะหมุนอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการหมุน แรงดันไฟฟ้านี้สร้างกระแสไฟฟ้ากระตุ้นที่โต้ตอบกับสนามแม่เหล็กชุด สร้างแรงบิดเบรก แรงบิดเบรกนี้เป็นสัดส่วนกับกำลังสองของกระแส ทำให้เพิ่มขึ้นและต้านการหมุนของแผ่น

 เพื่อหลีกเลี่ยงแรงบิดเบรกนี้ ความเร็วรอบเต็มโหลดของแผ่นจะถูกควบคุมให้ต่ำ ความผิดพลาดในเครื่องวัดพลังงานเฟสเดียวเกิดจากทั้งระบบขับเคลื่อนและระบบเบรก และสามารถแยกออกเป็นดังนี้:

ความผิดพลาดที่เกิดจากระบบขับเคลื่อน

• ความผิดพลาดเนื่องจากวงจรแม่เหล็กไม่สมมาตร:หากวงจรแม่เหล็กไม่สมมาตร จะทำให้เกิดแรงบิดขับเคลื่อน ทำให้เครื่องวัดเคลื่อนไหว

• ความผิดพลาดเนื่องจากมุมเฟสไม่ถูกต้อง:หากมุมเฟสระหว่างเวกเตอร์ต่าง ๆ ไม่เหมาะสม จะทำให้การหมุนของแผ่นไม่ถูกต้อง มุมเฟสไม่ถูกต้องเนื่องจากการปรับความล่าช้าไม่เหมาะสม การเปลี่ยนแปลงความต้านทานตามอุณหภูมิ หรืออาจเนื่องจากความถี่ของแรงดันไฟฟ้าผิดปกติ

• ความผิดพลาดเนื่องจากขนาดของฟลักซ์ไม่ถูกต้อง:มีหลายเหตุผลสำหรับขนาดของฟลักซ์ที่ไม่ถูกต้อง โดยเหตุผลหลักคือค่าของกระแสและแรงดันที่ผิดปกติ