Induktionstyp meters

Princippet for arbejde og konstruktion af induktionsmåler er meget enkelt og let at forstå, og derfor bruges de bredt til at måle energi i både private hjem og industrien. I alle induktionsmålere har vi to fluxer, som er produceret af to forskellige vekselstrømme på en metalisk skive. På grund af de veksels fluxer opstår der en induceret spænding, og den spænding, der opstår ved et punkt (som vist på nedenstående figur), interagerer med den veksels strøm på den anden side, hvilket resulterer i produktion af drejningstyrke.

På samme måde interagerer den spænding, der opstår ved punkt to, med den veksels strøm ved punkt et, hvilket igen resulterer i produktion af drejningstyrke, men i modsat retning. Derfor befinder de to drejningstyrker, som er i forskellige retninger, den metaliske skive i bevægelse.
Dette er det grundlæggende princip for funktionen af en induktionsmåler. Lad os nu udlede den matematiske udtryk for drejningstyrke. Antag, at fluxen ved punkt et er lig F1 og fluxen ved punkt to er lig F2. Nu kan de øjeblikkelige værdier af disse to fluxer skrives som:

Hvor, Fm1 og Fm2 er henholdsvis de maksimale værdier af fluxerne F1 og F2, B er fasenforskellen mellem de to fluxer.
Vi kan også skrive udtrykket for de inducerede spændinger ved punkt et

ved punkt to. Således har vi udtrykket for omløbsstrømme ved punkt et

Hvor, K er en konstant og f er frekvens.
Lad os tegne en fasordiagram, der klart viser F1, F2, E1, E2, I1 og I2. Fra fasordiagrammet er det klart, at I1 og I2 er henholdsvis forsinket i forhold til E1 og E2 med vinklen A.

Vinklen mellem F1 og F2 er B. Fra fasordiagrammet er vinklen mellem F2 og I1 (90-B+A) og vinklen mellem F1 og I2 er (90 + B + A). Således skriver vi udtrykket for drejningstyrke som

Tilsvarende er udtrykket for Td2

Den totale drejningstyrke er Td1 – Td2, ved at indsætte værdien af Td1 og Td2 og forenkle udtrykket, får vi

Dette er kendt som det generelle udtryk for drejningstyrken i induktionsmålere. Nu findes der to typer induktionsmålere, og de er følgende:

• Enfas type

• Tre-fas type induktionsmålere.

Her vil vi diskutere den enfas induktionsmåler i detaljer. Nedenfor er billedet af en enfas induktionsmåler.

Enfas induktionsmåler består af fire vigtige systemer, som er følgende:
Drejningssystem:
Drejningssystemet består af to elektromagneter, hvor på pressionsspole og strømspoler er slået, som vist ovenfor i diagrammet. Spolen, der indeholder belastningsstrømmen, kaldes strømspole, mens spolen, der er parallelt med spændingsforsyningen (dvs. spændingen over spolen er den samme som spændingsforsyningen) kaldes pressionsspole. Skjæringsspiraler er slået på, som vist ovenfor i diagrammet, for at gøre vinklen mellem fluxen og anvendte spænding lige med 90 grader.
Bevægelig system:
For at reducere friktion betydeligt, bruges flydende akse energimåler, friktionen er reduceret betydeligt, da den roterende skive, der er lavet af meget let materiale som aluminium, ikke er i kontakt med nogen overflade. Den flyder i luften. Et spørgsmål skal rejse sig i vores sind, hvordan flyder aluminiumskiven i luften? For at svare på dette spørgsmål skal vi se på konstruktionens detaljer af denne specielle skive, faktisk består den af små magneter på både den øverste og nedre overflade. Den øverste magnet tiltrækkes af en elektromagnet i den øverste lejr, mens den nedre overflades magnet også tiltrækkes af den nedre lejrmagnet, således pga. disse modsatte kræfter flyder den let roterende aluminiumskive.
Bremse system:
En permanent magnet bruges til at producere bremse drejningstyrke i enfas induktions energimålere, som er placeret nær hjørnet af aluminiumskiven.
Opregningssystem:
Tal markeret på måleren er proportional med omkvædet, der udføres af aluminiumskiven, hovedfunktionen af dette system er at registrere antallet af omkvæd, der udføres af aluminiumskiven. Lad os nu se på arbejdsmåden for enfas induktionsmåler. For at forstå funktionen af denne måler, lad os overveje diagrammet nedenfor:

Her har vi antaget, at pressionsspolen er højst induktiv og består af et meget stort antal vindinger. Strømmen, der løber i pressionsspolen, er Ip, som er forsinket i forhold til spændingen med en vinkel på 90 grader. Denne strøm producerer flux F. F er delt i to dele Fg og Fp.

1. Fg der bevæger sig over den lille modstandsdel tværs over sidesplidene.

2. Fp: Det er ansvarligt for produktionen af drejningstyrke i aluminiumskiven. Det bevæger sig fra høj modstand vej og er i fase med strømmen i pressionsspolen. Fp er vekselsagtigt og derfor spænding Ep og strøm Ip. Belastningsstrømmen, der er vist i ovenstående diagram, løber gennem strømspolen og producerer flux i aluminiumskiven, og pga. denne veksels flux på den metalliske skive, dannes en omløbsstrøm der interagerer med fluxen Fp hvilket resulterer i produktion af drejningstyrke. Da vi har to poler, dannes der to drejningstyrker, som er modsat hinanden. Derfor fra teorien om induktionsmålere, som vi allerede har drøftet ovenfor, er den netto drejningstyrke forskellen mellem de to drejningstyrker.

Fordelene ved induktionsmålere