Induktionszähler

Das Arbeitsprinzip und die Konstruktion von Induktionszählern ist sehr einfach und leicht zu verstehen, weshalb diese in der Messung von Energie sowohl im Haushalt als auch in der Industrie weit verbreitet sind. In allen Induktionszählern haben wir zwei Flüsse, die durch zwei verschiedene Wechselströme auf einer metallischen Scheibe erzeugt werden. Aufgrund der wechselnden Flüsse entsteht eine induzierte Spannung, die an einem Punkt (wie in der unten stehenden Abbildung gezeigt) mit dem Wechselstrom der anderen Seite interagiert, was zur Erzeugung eines Drehmoments führt.

Ebenso interagiert die an Punkt zwei erzeugte Spannung mit dem Wechselstrom an Punkt eins, was erneut zu der Erzeugung eines Drehmoments, aber in entgegengesetzter Richtung, führt. Daher bewegt sich die metallische Scheibe aufgrund dieser beiden in verschiedenen Richtungen wirkenden Drehmomente.
Dies ist das grundlegende Arbeitsprinzip von Induktionszählern. Nun leiten wir den mathematischen Ausdruck für das ablenkende Drehmoment her. Nehmen wir an, der Fluss an Punkt eins sei gleich F1 und der Fluss an Punkt zwei sei gleich F2. Die zeitlichen Werte dieser beiden Flüsse können wie folgt geschrieben werden:

Wobei, Fm1 und Fm2 jeweils die maximalen Werte der Flüsse F1 und F2 sind, B ist die Phasendifferenz zwischen den beiden Flüssen.
Wir können auch den Ausdruck für die induzierten Spannungen an Punkt eins schreiben

an Punkt zwei. Somit haben wir den Ausdruck für Wirbelströme an Punkt eins

Wobei K eine Konstante und f die Frequenz ist.
Lassen Sie uns ein Phasendiagramm zeichnen, das F1, F2, E1, E2, I1 und I2 klar zeigt. Aus dem Phasendiagramm geht hervor, dass I1 und I2 jeweils um den Winkel A hinter E1 und E2 zurückliegen.

Der Winkel zwischen F1 und F2 ist B. Aus dem Phasendiagramm geht hervor, dass der Winkel zwischen F2 und I1 (90-B+A) und der Winkel zwischen F1 und I2 (90 + B + A) ist. Somit schreiben wir den Ausdruck für das ablenkende Drehmoment als

Ähnlich ist der Ausdruck für Td2

Das Gesamtdrehmoment ist Td1 – Td2, indem wir die Werte von Td1 und Td2 einsetzen und den Ausdruck vereinfachen, erhalten wir

Dies ist der allgemeine Ausdruck für das ablenkende Drehmoment in Induktionszählern. Es gibt zwei Arten von Induktionszählern, und sie lauten wie folgt:

• Einphasen-Typ

• Dreiphasen-Typ Induktionszähler.

Hier werden wir detailliert über den Einphasen-Induktionszähler sprechen. Im Folgenden finden Sie ein Bild eines Einphasen-Induktionszählers.

Einphasen-Induktionszähler bestehen aus vier wichtigen Systemen, die wie folgt beschrieben werden:
Antriebssystem:
Das Antriebssystem besteht aus zwei Elektromagneten, auf denen Spannungs- und Stromspulen gewickelt sind, wie in der obigen Abbildung gezeigt. Die Spule, in der der Laststrom fließt, wird Stromspule genannt, während die Spule, die parallel zur Versorgungsspannung liegt (d.h. die Spannung über der Spule ist gleich der Versorgungsspannung), Spannungsspule genannt wird. Schattierungsbänder sind, wie in der obigen Abbildung gezeigt, so gewickelt, dass der Winkel zwischen dem Fluss und der angewendeten Spannung 90 Grad beträgt.
Bewegungssystem:
Um Reibung in hohem Maße zu reduzieren, wird ein Schwimmwellenenergiezähler verwendet. Die Reibung wird aufgrund des aus sehr leichtem Material wie Aluminium hergestellten rotierenden Disks, der nicht mit irgendeiner Oberfläche in Kontakt steht, stark reduziert. Er schwebt in der Luft. Eine Frage, die in unserem Kopf auftauchen muss, ist, wie der Aluminium-Disk in der Luft schwebt? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir die Konstruktionsdetails dieses speziellen Disks betrachten. Tatsächlich besteht er aus kleinen Magneten auf der oberen und unteren Oberfläche. Der obere Magnet wird von einem Elektromagneten im oberen Lager angezogen, während der Magnet auf der unteren Oberfläche ebenfalls zum Magneten im unteren Lager hin angezogen wird. Daher schwebt der leichte rotierende Aluminium-Disk aufgrund dieser entgegengesetzten Kräfte.