Opbygning af AC energimåler

Energimåler Definition

En energimåler, også kendt som en watt-time måler, er et enhed, der måler elektrisk strømforbrug.

Hovedkomponenter

Drevsystem

Komponenterne i dette system er to siliciumstål laminerede elektromagneter. Den øverste elektromagnet kaldes shunt magnet og den bærer en spændingsbobin, der består af mange vindinger af tynd tråd. Den nederste elektromagnet kaldes serie magnet og den bærer de to strømbobiner, der består af få vindinger af tyk tråd. Strømbobinerne er forbundet i serie med kredsløbet, og belastningsstrømmen passerer gennem dem.

Spændingsbobinen forbinder til forsyningsnettet, hvilket producerer et højt forhold mellem induktans og modstand. Kobberbånd i den nederste del af shunt magneten giver friktionskompensation, hvilket sikrer en 90-graders fasevinkel mellem shunt magnetens flux og forsyningsspændingen.

Bevægelsessystem

Som du kan se på figuren, er der en tynd aluminiumsdiske placeret i gabet mellem de to elektromagneter og monteret på en lodret akse. Vrøvlstrømme induceres i aluminiumsdisken, når den skærer fluxen, der produceres af begge magneter. Som resultat af indbyrdes virkning mellem vrøvlstrømmer og de to magnetiske felter dannes en drejende moment i disken. Når du begynder at forbruge strøm, begynder disken langsomt at rotere, og flere omløb af disken viser strømforbruget i det specifikke tidsinterval. Normalt måles det i kilowatt-timer.

BremseSystem

Det vigtigste led i dette system er en permanent magnet kaldet bremsemagnet. Den er placeret nær disken, så vrøvlstrømme induceres i den på grund af bevægelsen af den roterende disk gennem det magnetiske felt. Denne vrøvlstrøm reagerer med fluxen og udfolder en bremsende moment, der modsætter sig disken bevægelse. Disken hastighed kan kontrolleres ved at ændre fluxen.

Registreringssystem

Som navnet antyder, registrerer det antallet af omløb af disken, der er proportionalt med den forbrugte energi direkte i kilowatt-timer. Der er en diskespindel, der drevet af en tandhjul på disksaksen, og viser antallet af gange, disken har vendt.

Arbejdsgangen for Energimåler

Funktionen af en enefase induktionstype energimåler er baseret på to hovedprincipper:

Rotation af en Aluminiumsdiske

Rotationen af metaldisken styres af to bobiner. Begge bobiner er arrangeret på en måde, så en bobin producerer et magnetfelt, der er proportionalt med spændingen, og den anden bobin skaber et magnetfelt, der er proportionalt med strømmen. Feltet produceret af spændingsbobinen er forsinket med 90o, så vrøvlstrømme induceres i disken. Kraften, der påvirker disken fra de to felter, er proportional med produktet af den øjeblikkelige strøm og spænding i bobinerne.

Denne interaktion får en let aluminiumsdiske til at rotere i et luftmellemrum. Når der ikke er strømforsyning, skal disken stoppe. En permanent magnet fungerer som en bremse, der modsætter sig disken rotation og balancerer dens hastighed med strømforbruget.

Arrangement af Tælling og Visning af Forbrugt Energi

I dette system er rotationen af den flydende disken blevet talt og derefter vist i målerets vindue. Aluminiumsdisken er forbundet til en spindel, der har et tandhjul. Dette tandhjul driver registret, og revolutionen af disken er blevet talt og vist på registret, der har en række ur og hvert ur repræsenterer en enkelt cifre. 

Der er et lille visningsvindue foran måleren, der viser læsningen af den forbrugte energi med hjælp fra ure. Der er en kobber skyggerring i den centrale lem af shunt magneten. For at gøre fasevinklen mellem fluxen, der produceres af shunt magneten, og forsyningsspændingen omkring 900, er små justeringer i placeringen af ringen nødvendige.