Izgradnja merila izmjenične energije

Definicija merila energije

Merilo energije, takođe poznato kao vatno-satni brojač, je uređaj koji mjeri potrošnju električne energije.

Glavni komponenti

Sustav pogona

Komponente ovog sustava su dva elektromagnet sjedinjenja od silicijske čelike. Gornji elektromagnet zove se shunt magnet i nosi nagnutni zavoj sa mnogo vitanica tankog žica. Donji elektromagnet zove se serijalni magnet i nosi dva strujna zavoja sa nekoliko vitanica debljeg žica. Strujni zavojevi su povezani u seriju sa kružnim tokom i struja kroz njih prolazi.

Nagnuti zavoj je povezan na opskrbnu mrežu, proizvodeći visok omjer induktivnosti prema otporu. Bakarni pojasevi u donjem dijelu shunt magneta pružaju kompenzaciju trenja, osiguravajući fazi ugao od 90 stepeni između fluksa shunt magneta i napona opskrbe.

Pokretni sustav

Kao što možete vidjeti na slici, postoji tanak aluminijasti disk smješten u razmaku između dva elektromagneta i montiran na vertikalnu osovinsku liniju. U aluminijastom disku inducirane su cirkulacione struje kada presijeca fluks proizveden od strane oba magneta. Kao rezultat interferencije cirkulacionih struja i dva magnetska polja nastaje odbojni moment u disku. Kako započnete potrošnju energije, disk počinje sporo rotirati i više rotacija diska prikazuje potrošnju energije u određenom vremenskom intervalu. Obično se mjeri u kilovatsatima.

Sustav kočnica

Glavni dio ovog sustava je stalni magnet zvan kočni magnet. Smješten je blizu diska tako da u njemu inducirane su cirkulacione struje zbog kretanja rotirajućeg diska kroz magnetsko polje. Ove cirkulacione struje reagiraju na fluks i djeluju kočnim momentom koji suprotstavlja kretanju diska. Brzinu diska može se kontrolirati mijenjanjem fluksa.

Sustav registracije

Kao što naziv sugerira, registruje broj rotacija diska koji je proporcionalan potrošenoj energiji direktno u kilovatsatima. Postoji špindl diska koji pokreće zupčanik na osovinskoj liniji diska i pokazuje broj puta koliko se disk okrenuo.

Princip rada merila energije

Rad jednofaznih induktivnih tipova merila energije temelji se na dvama glavnim osnovama:

Rotacija aluminijastog diska

Rotacija metaličkog diska upravlja se sa dva zavoja. Obje bobine su raspoređene na način da jedan zavoj proizvodi magnetsko polje proporcionalno naponu, a drugi zavoj stvara magnetsko polje proporcionalno struji. Polje proizvedeno nagnutim zavojem je zakasnjeno za 90° kako bi se inducirale cirkulacione struje u disku. Sila koja djeluje na disk od strane ta dva polja je proporcionalna produktu trenutne struje i napona u zavojima.

Ova interakcija uzrokuje rotaciju lagane aluminijaste ploče u vazdušnom razmaku. Kada nema opskrbe strujom, disk treba da stane. Stalni magnet djeluje kao kočnica, suprotstavlja se rotaciji diska i balansira brzinu sa potrošnjom energije.

Raspored brojanja i prikaza potrošene energije

U ovom sistemu, rotacija plivajućeg diska je prebrojena i zatim prikazana na prozoru brojača. Aluminijasti disk je povezan s špindlom koji ima zupčanik. Taj zupčanik pokreće registar i revolucije diska su prebrojene i prikazane na registru koji ima seriju kazaljki, a svaka kazalka predstavlja jednu cifru. 

Postoji mali prozor za prikaz ispred brojača koji prikazuje čitanje potrošene energije pomoću kazaljki. Postoji bakarni senčni prsten na centralnom grbu shunt magneta. Za postavljanje fazi ugla između fluksa proizvedenog od strane shunt magneta i napona opskrbe oko 900, potrebna su male prilagodbe u položaju prstena.