Construción do contador de enerxía AC

Definición de Contador de Energía

Un contador de energía, tamén coñecido como contador de watios-hora, é un dispositivo que mide o consumo de enerxía eléctrica.

Compoñentes Principais

Sistema Propulsor

Os compoñentes deste sistema son dous electroímans laminados de acero silicio. O electroímán superior chámase imán de deriva e leva unha bobina de voltaxe composta por moitas voltas de fío fino. O electroímán inferior chámase imán en serie e leva as dúas bobinas de corrente compuestas por poucas voltas de fío grosso. As bobinas de corrente están conectadas en serie co circuito e a corrente da carga pasa a través delas.

A bobina de voltaxe conecta coa alimentación principal, producindo unha relación alta de inductancia a resistencia. As bandas de cobre na parte inferior do imán de deriva proporcionan compensación friccional, asegurando un ángulo de fase de 90 graos entre o fluxo do imán de deriva e a tensión de alimentación.

Sistema Móbil

Como pode ver na figura, hai un disco de aluminio fino colocado no espacio entre os dous electroímans e montado nun eixo vertical. As correntes de Foucault indúcese no disco de aluminio cando corta o fluxo producido por ambos os ímans. Como resultado da interacción das correntes de Foucault e dos dous campos magnéticos, constitúese un par de desvío no disco. Cando comezas a consumir enerxía, o disco comeza a xirar lentamente e varias rotacións do disco mostran o consumo de enerxía, nun intervalo de tempo específico. Normalmente mídese en quilowatios-hora.

Sistema de Frenado

A parte principal deste sistema é un imán permanente chamado imán de freno. Está situado preto do disco para que se induzan correntes de Foucault neles debido ao movemento do disco xiratorio a través do campo magnético. Esta corrente de Foucault reacciona co fluxo e exerce un par de frenado que opónse ao movemento do disco. A velocidade do disco pode controlarse cambiando o fluxo.

Sistema de Rexistro

Como su nome indica, rexistra o número de rotacións do disco, que é proporcional á enerxía consumida directamente en quilowatios-hora. Hai un eixo de disco que está impulsado por unha roda dentada no eixo do disco e indica o número de veces que o disco xirou.

Principio de Funcionamento do Contador de Enerxía

O funcionamento dos contadores de enerxía de tipo indución monofásica basease en dous principios fundamentais:

Rotación dun Disco de Aluminio

A rotación do disco metálico opera mediante dúas bobinas. Ambas as bobinas están dispostas de tal xeito que unha bobina produce un campo magnético proporcional á tensión e a outra bobina crea un campo magnético proporcional á corrente. O campo producido pola bobina de voltaxe está retardo 90º para que se induzan correntes de Foucault no disco. A forza exercida no disco polos dous campos é proporcional ao produto da corrente e tensión inmediatas nas bobinas.

Esta interacción fai que un disco de aluminio lixeiro xire nun espazo de aire. Cando non hai suministro de enerxía, o disco debe parar. Un imán permanente actúa como freo, opoñéndose á rotación do disco e equilibrando a súa velocidade co consumo de enerxía.

Disposición de Contaxe e Visualización da Enerxía Consumida

Neste sistema, a rotación do disco flotante foi contada e despois visualizada na ventá da medidor. O disco de aluminio está conectado a un eixo que ten unha roda dentada. Esta roda impulsa o rexistro e a revolución do disco foi contada e visualizada no rexistro que ten unha serie de discos e cada disco representa un díxito.

Hai unha pequena ventá de visualización na parte frontal do medidor que mostra a lectura da enerxía consumida coa axuda de discos. Hai un anel de sombreado de cobre no membro central do imán de deriva. Para facer o ángulo de fase entre o fluxo producido polo imán de deriva e a tensión de alimentación sobre 900, requirense pequenos axustes no lugar do anel.