Изграждане на мерник за алтернативна енергия

Дефиниция на енергиен брояч

Енергиен брояч, също известен като ват-часов брояч, е устройство, което измерва електрическото потребителство.

Основни компоненти

Привеждаща система

Компонентите на тази система са два електромагнита от ламинирани силиконова стомана. Горният електромагнит се нарича шунтов магнит и носи напрежението койл, състоящ се от много обиколки от тънка жица. Долният електромагнит се нарича серийен магнит и носи двата токови койла, състоящи се от няколко обиколки от дебела жица. Токовите койли са свързани последователно с цепта и токът през потребителската нагрузка минава през тях.

Напрежението койл е свързано с питащата мрежа, произвеждайки високо отношение индуктивност към съпротива. Медни ленти в долния част на шунтовия магнит осигуряват триционална компенсация, гарантирайки ъгъл от 90 градуса между потока на шунтовия магнит и напрежението на питащата мрежа.

Подвижна система

Както можете да видите на фигурата, има тънък алуминиев диск, поставен в празнината между двата електромагнита и монтиран на вертикална ос. Вихревите токове се индуцират в алуминиевия диск, когато пресича потока, произвеждан от двете магнита. В резултат на интерференцията на вихревите токове и двата магнитни полета се образува завъртащ момент в диска. Когато започнете да консумирате мощност, диска бавно започва да се върти и няколко завъртания на диска показват потребителството на мощност в определен интервал от време. Обикновено се измерва в киловат-часове.

Система за спиране

Основната част на тази система е постоянен магнит, наречен спиращ магнит. Той е разположен близо до диска, така че вихревите токове да се индуцират в него поради движението на въртящия се диск през магнитното поле. Този вихрев ток реагира с потока и прилага спиращ момент, който противодейства на движението на диска. Скоростта на диска може да бъде контролирана чрез промяна на потока.

Регистрираща система

Както подсказва името, тя регистрира броя на завъртанията на диска, които са пропорционални на изразходваната енергия директно в киловат-часове. Има вал на диска, който е задвижен от колело на вала на диска и показва броя на пътищата, в които диска се е обърнал.

Принцип на действие на енергиен брояч

Действието на еднофазен индукционен тип енергиен брояч се основава на два основни принципа:

Въртене на алуминиев диск

Въртенето на металния диск се осъществява от два койла. Двата койла са подредени така, че единият койл произвежда магнитно поле, пропорционално на напрежението, а другият койл създава магнитно поле, пропорционално на тока. Полето, произведено от койла на напрежението, е забавено с 90°, така че вихреви токове да се индуцират в диска. Силата, упражнявана върху диска от двете полета, е пропорционална на произведението от моментния ток и напрежението в койлите.

Това взаимодействие причинява лек алуминиев диск да се върти в въздушна празнина. Когато няма питание, диска трябва да спре. Постоянен магнит действа като спиращ, противодействайки въртенето на диска и балансирайки скоростта му с потребителството на мощност.

Подреждане и показване на изразходваната енергия

В тази система, въртенето на плувящия диск е броено и после показано в прозореца на брояча. Алуминиевият диск е свързан с вал, който има колело. Това колело задвижва регистратора и завъртанията на диска са броени и показани на регистратора, който има серия от коти, всеки от които представлява една цифра. 

Има малък прозорец за показване на предния част на брояча, който показва изразходваната енергия с помощта на коти. Има меден затъмняващ пръстен в централната част на шунтовия магнит. За да се направи ъгълът между потока, произвеждан от шунтовия магнит, и напрежението на питащата мрежа около 900, са необходими малки корекции в местоположението на пръстена.