Енергетичний лічильник з пристроями для налаштування запізначення

Визначення енергетичного лічильника

Енергетичний лічильник — це пристрій, який вимірює споживання електроенергії.

Корекція запізнення в енергетичному лічильнику

У індукційних енергетичних лічильниках швидкість обертання повинна відповідати потужності, підтримуючи кут між напругою живлення та флюксом катушки стиснення на 90 градусів. Насправді цей кут трохи менший за 90 градусів. Пристрої корекції запізнення допомагають виправити цей фазовий кут. Розглянемо рисунок поруч:

На рисунку представлено ще одну катушку, відому як катушка запізнення, розташовану на центральній частині з кількістю витків N. Коли напруга живлення подається на катушку стиснення, вона створює флюкс F, який розщеплюється на Fp і Fg. Флюкс Fp перетинає рухомий диск і з'єднується з катушкою запізнення, індукуючи емф El, який запізнює Fp на 90 градусів. 

Струм Il також запізнює Fl на 90 градусів, і катушка запізнення створює флюкс Fl. Результуючий флюкс, який перетинає диск, поєднує Fl і Fp, вирівнюючись з результуючим магнітним моментом катушки запізнення або затінення. Магнітний момент катушки затінення можна налаштувати двома способами:

• Налаштуванням електричного опору.

• Налаштуванням затінених стрічок.

Давайте детальніше обговоримо ці пункти:

Налаштування опору катушки:

Якщо електричний опір катушки високий, струм буде низьким, що зменшує магнітний момент катушки і кут запізнення. Зниження опору за допомогою використання більш товстої дроту в катушках може налаштувати кут запізнення. Налаштування електричного опору неявно змінює кут запізнення.

Переміщуючи затінені стрічки вгору і вниз по центральній частині, можна налаштувати кут запізнення, оскільки, коли ми переміщуємо затінені стрічки вгору, вони охоплюють більше флюксу, тому індукований емф збільшується, отже, магнітний момент збільшується разом зі значенням кута запізнення. 

Коли ми переміщуємо затінені стрічки вниз, вони охоплюють менше флюксу, тому індукований емф зменшується, отже, магнітний момент зменшується разом зі значенням кута запізнення. Тобто, регулюючи положення затінених стрічок, можна налаштувати кут запізнення.

Компенсація тертя

Для компенсації тертя застосовується невелика сила у напрямку обертання диска, яка має бути незалежною від навантаження для точного вимірювання при легких навантаженнях. Перевищення компенсації може спричинити кріп, що визначається як безперервне обертання диска при підачі напруги на катушку стиснення без струму в катушці струму. 

Для запобігання кріпу свердляться дві дірки, розташовані проти одне одного на диску, що деформує шлях турбулентних струмів. Це зміщує центр шляхів турбулентних струмів з C на C1, створюючи магнітний полюс у C1. Диск буде кріпити до того часу, поки дірка не досягне краю полюсу, де обертання зупиняється завдяки протилежному моменту.

Компенсація перевантаження

Під час навантаження диск постійно рухається, індукуючи динамічний емф через обертання. Цей емф генерує турбулентні струми, які взаємодіють з серійним магнітним полем, створюючи тормозний момент. Цей тормозний момент, пропорційний квадрату струму, збільшується і протиставляється обертанню диска.

 Щоб уникнути цього самостійного тормозного моменту, повну швидкість навантаження диска тримають низькою. Помилки однофазних енергетичних лічильників викликаються як системою приводу, так і системою торможення, і можуть бути розділені наступним чином:

Помилка, викликана системою приводу

• Помилка через несиметричну магнітну схему:Якщо магнітна схема несиметрична, виникає привідний момент, через який лічильник кріпить.

• Помилка через неправильний фазовий кут:Якщо немає правильного фазового різниці між різними фазорами, це призводить до неправильного обертання диска. Неправильний фазовий кут викликається неправильним налаштуванням запізнення, зміною опору з температурою або аномальною частотою напруги живлення.

• Помилка через неправильну величину флюксів:Існує кілька причин для неправильної величини флюксів, з них основні — аномальні значення струму та напруги.