AC mérőépítés

Fogyasztásmérő Definíció

A fogyasztásmérő, más néven wattóra, olyan eszköz, amely méri az elektromos energia felhasználását.

Főbb Alkatrészek

Hajtóműrendszer

Ez a rendszer két szilíciumvaslemezből áll. A felső elektromágneset shuntmágnesnek nevezik, és egy nagyszámú finom drótkörből álló feszültségkörrel van ellátva. Az alsó elektromágneset sorozatmágnesnek hívják, és két vastag drótkörből álló áramkörrel van ellátva. Az áramkörök sorozatban vannak kapcsolva a körrel, és az áram ezen keresztül halad.

A feszültségkör a főellátási hálózathoz csatlakozik, ami magas induktanciát eredményel viszonylag a ellenálláshoz. A shuntmágnes alsó részében található réz sávok a súrlódás kompenzálásáért felelős, és biztosítják, hogy a shuntmágnes fluxusa és a főellátási feszültség között 90 fokos fázis-szög legyen.

Mozgató Rendszer

Ahogy a rajzon látható, egy vékony alumínium lemez helyezkedik el a két elektromágnes között, és függőleges tengelyre van rögzítve. Az alumínium lemezben eddy-áramok alakulnak ki, amikor a két mágnes által létrehozott fluxust metszi. Ezek az eddy-áramok és a két mágneses mező együttesen egy torzító nyomatékot eredményeznek a lemezben. Ahogy energiát használunk fel, a lemez lassan elkezd forogni, és a lemez többszörös fordulata megjeleníti az adott időszakban felhasznált energiát. Általában kilowattórában mérik.

Légbizonytató Rendszer

Ez a rendszer fő része egy állandó mágnes, amit brékmágnesnek hívunk. Ez a mágnes a lemezhez közeli helyen található, így a forgó lemez mozgása miatt benne eddy-áramok keletkeznek. Ezek az eddy-áramok reagálnak a fluxussal, és egy fékező nyomatékot gyakorolnak, ami ellenzi a lemez mozgását. A lemez sebességét változtathatjuk, ha a fluxust módosítjuk.

Regisztráló Rendszer

Ahogy a neve is utal rá, ez a rendszer regisztrálja a lemez fordulatszáma, ami arányos a közvetlenül felhasznált kilowattórával. Van egy lemez kerékspindelje, amit a lemez tengelyén lévő fogaskerék hajt, és megmutatja, hogy hányszor fordult a lemez.

Fogyasztásmérő Működési Elv

Az egyfázisú indukciós típusú fogyasztásmérők működése két fő alapelve alapján nyugszik:

Alumínium Lemez Forgása

A fémlemez forgása két körrel történik. Mindkét kör úgy van elrendezve, hogy az egyik kör a feszültséghez, a másik pedig az áramhoz arányos mágneses mezőt hoz létre. A feszültségkör által létrehozott mező 90 fokkal van késleltetve, hogy eddy-áramok jöjjenek létre a lemezben. A két mező által a lemezre gyakorolt erő arányos a körökben lévő pillanatnyi árammal és feszültséggel.

Ez a kölcsönhatás okozza a könnyű alumínium lemez forgását a levegőrészben. Ha nincs energiaszállítás, a lemez meg kell álljon. Egy állandó mágnes játszik a fékező szerepet, ellenzi a lemez forgását, és egyensúlyba hozza a sebességét a felhasznált energiával.

A Felhasznált Energia Számlálása és Megjelenítése

Ebben a rendszerben a lemez forgása lesz megszámolva, majd megjelenítve a mérő ablakon. Az alumínium lemez egy kerékspindelhez van csatlakoztatva, aminek van egy fogaskereke. Ez a fogaskerék hajtja a regisztert, és a lemez fordulatai lesznek megszámolva és megjelenítve a regiszteren, amely sorozatban lévő dials-ból áll, és minden dial egyetlen számot jelöl. 

A mérő előtt egy kis megjelenítő ablakban a dials segítségével jelenik meg a felhasznált energia értéke. A shuntmágnes középső részén van egy réz árnyékoló gyűrű. A shuntmágnes által létrehozott fluxus és a főellátási feszültség közötti fázis-szög 90 fokos értékének elérése érdekében a gyűrű helyzetét kell finoman beállítani.