มิเตอร์แบบเหนี่ยวนำ

หลักการการทำงานและการสร้างของมิเตอร์แบบเหนี่ยวนำค่อนข้างง่ายและเข้าใจได้ง่าย ดังนั้นจึงถูกใช้อย่างแพร่หลายในการวัดพลังงานทั้งในบ้านเรือนและภาคอุตสาหกรรม ในมิเตอร์แบบเหนี่ยวนำทั้งหมดจะมีฟลักซ์สองชุดที่เกิดจากกระแสสลับสองกระแสที่แตกต่างกันบนแผ่นโลหะ เนื่องจากฟลักซ์สลับทำให้มีแรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำ แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นที่จุดหนึ่ง (ดังแสดงในรูปด้านล่าง) จะส่งผลต่อกระแสสลับที่อีกข้างหนึ่ง ทำให้เกิดแรงบิด

เช่นเดียวกัน แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นที่จุดสองจะส่งผลต่อกระแสสลับที่จุดหนึ่ง ทำให้เกิดแรงบิดอีกครั้งแต่ในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นเนื่องจากแรงบิดทั้งสองที่อยู่ในทิศทางต่างกัน แผ่นโลหะจึงเคลื่อนที่
นี่คือหลักการพื้นฐานของการทำงานของมิเตอร์แบบเหนี่ยวนำ ตอนนี้เราลองหาสมการทางคณิตศาสตร์สำหรับแรงบิดที่ทำให้เบี่ยงเบน ให้เราถือว่าฟลักซ์ที่จุดหนึ่งเท่ากับ F1 และฟลักซ์ที่จุดสองเท่ากับ F2 ตอนนี้ค่าทันทีของฟลักซ์ทั้งสองสามารถเขียนเป็น:

โดยที่ Fm1 และ Fm2 คือค่าสูงสุดของฟลักซ์ F1 และ F2 B คือความแตกต่างเฟสระหว่างฟลักซ์ทั้งสอง
เราสามารถเขียนสมการสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำที่จุดหนึ่งเป็น

ที่จุดสอง ดังนั้นเราได้สมการสำหรับกระแสวนที่จุดหนึ่งคือ

โดยที่ K เป็นค่าคงที่และ f คือความถี่
ให้เราวาดรูปแผนภาพเวกเตอร์เพื่อแสดง F1, F2, E1, E2, I1 และ I2 จากแผนภาพเวกเตอร์ ชัดเจนว่า I1 และ I2 ตามลำดับล่าช้ากว่า E1 และ E2 โดยมุม A.

มุมระหว่าง F1 และ F2 คือ B จากแผนภาพเวกเตอร์ มุมระหว่าง F2 และ I1 คือ (90-B+A) และมุมระหว่าง F1 และ I2 คือ (90 + B + A) ดังนั้นเราเขียนสมการสำหรับแรงบิดที่ทำให้เบี่ยงเบนเป็น

เช่นเดียวกัน สมการสำหรับ Td2 คือ,

แรงบิดรวมคือ Td1 – Td2 แทนค่า Td1 และ Td2 และลดรูปสมการ เราจะได้

ซึ่งเป็นสมการทั่วไปสำหรับแรงบิดที่ทำให้เบี่ยงเบนในมิเตอร์แบบเหนี่ยวนำ ตอนนี้มีมิเตอร์แบบเหนี่ยวนำสองประเภท คือ

• แบบเฟสเดียว

• แบบสามเฟส

ที่นี่เราจะอภิปรายเกี่ยวกับมิเตอร์แบบเหนี่ยวนำเฟสเดียวอย่างละเอียด ด้านล่างนี้เป็นรูปของมิเตอร์แบบเหนี่ยวนำเฟสเดียว

มิเตอร์วัดพลังงานแบบเหนี่ยวนำเฟสเดียวประกอบด้วยระบบสำคัญสี่ระบบ คือ:
ระบบขับเคลื่อน:
ระบบขับเคลื่อนประกอบด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าสองตัวที่มีวงจรความดันและวงจรกระแสพันอยู่ ดังแสดงในแผนภาพด้านบน วงจรที่มีกระแสโหลดเรียกว่าวงจรกระแส ในขณะที่วงจรที่อยู่ขนานกับแรงดันไฟฟ้า (คือ แรงดันไฟฟ้าที่วงจรเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย) เรียกว่าวงจรความดัน วงจรที่พันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแสจะมีวงจรพันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแส วงจรที่พันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแสจะมีวงจรพันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแส วงจรที่พันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแสจะมีวงจรพันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแส วงจรที่พันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแสจะมีวงจรพันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแส วงจรที่พันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแสจะมีวงจรพันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแส วงจรที่พันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแสจะมีวงจรพันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแส วงจรที่พันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแสจะมีวงจรพันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแส วงจรที่พันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแสถูกพันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแส วงจรที่พันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแสถูกพันรอบด้วยวงจรความดันและวงจรกระแส เพื่อให้มุมระหว่างฟลักซ์และแรงดันไฟฟ้าเท่ากับ 90 องศา
ระบบเคลื่อนที่:
เพื่อลดแรงเสียดทานให้มากที่สุด ใช้มิเตอร์วัดพลังงานที่มีแกนลอย แรงเสียดทานถูกลดลงอย่างมากเพราะแผ่นหมุนที่ทำจากวัสดุเบาเช่นอะลูมิเนียมไม่สัมผัสกับพื้นผิวใด ๆ แต่ลอยอยู่ในอากาศ คำถามหนึ่งที่อาจเกิดขึ้นในใจของเราคือ แผ่นอะลูมิเนียมลอยอยู่ในอากาศได้อย่างไร? เพื่อตอบคำถามนี้ เราต้องดูรายละเอียดการสร้างแผ่นพิเศษนี้ จริงๆ แล้วมันมีแม่เหล็กเล็กๆ ทั้งบนและใต้พื้นผิว แม่เหล็กบนดึงดูดแม่เหล็กไฟฟ้าบนแบริ่งบน ในขณะที่แม่เหล็กใต้พื้นผิวดึงดูดแม่เหล็กแบริ่งล่าง ดังนั้นเนื่องจากแรงตรงข้ามเหล่านี้ แผ่นอะลูมิเนียมเบาจึงลอยอยู่
ระบบเบรก:
ใช้แม่เหล็กถาวรในการสร้างแรงบิดเบรกในมิเตอร์วัดพลังงานแบบเหนี่ยวนำเฟสเดียว ซึ่งตั้งอยู่ใกล้มุมของแผ่นอะลูมิเนียม
ระบบนับ:
เลขที่ระบุบนมิเตอร์เป็นสัดส่วนกับจำนวนรอบที่แผ่นอะลูมิเนียมหมุน หน้าที่หลักของระบบคือบันทึกจำนวนรอบที่แผ่นอะลูมิเนียมหมุน ตอนนี้มาดูการทำงานของมิเตอร์วัดพลังงานแบบเหนี่ยวนำเฟสเดียว ในการทำความเข้าใจการทำงานของมิเตอร์นี้ ให้พิจารณาแผนภาพด้านล่าง:

ที่นี่เราได้สมมติว่าวงจรความดันมีความเหนี่ยวนำสูงและมีจำนวนรอบที่ใหญ่มาก กระแสที่ไหลผ่านวงจรความดันคือ Ip ซึ่งล่าช้ากว่าแรงดันไฟฟ้า 90 องศา กระแสที่สร้างฟลักซ์ F F ถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนคือ Fg และ Fp.

1. Fg ที่เคลื่อนที่ผ่านส่วนที่มีความต้านทานต่ำที่ช่องว่างด้านข้าง

2. Fp: รับผิดชอบในการสร้างแรงบิดขับเคลื่อนในแผ่นอะลูมิเนียม ที่เคลื่อนที่ผ่านทางที่มีความต้านทานสูงและอยู่ในเฟสเดียวกับกระแสในวงจรความดัน Fp มีลักษณะสลับและทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้า E

   ทิป