Energetický měřič s přípojkami pro odstupňování

Víme, že u indukčních energetických měřičů je potřeba udržovat rychlost otáčení úměrnou výkonu tak, aby „úhel mezi napájecím napětím a magnetickým tokem cívky tlaku byl roven 90o“. V praxi však tento úhel není přesně 90o, ale několik stupňů nižší. Proto se používají nástroje pro úpravu fáze. Podívejme se na obrázek vedle:

Na vedlejším obrázku jsme přidali další cívek, která se nachází na střední části s počtem závitů N. Tato cívek se nazývá cívka fáze. Když napájeme cívku tlaku, vytváří se magnetický tok F. Tento tok se rozděluje na dvě části Fp a Fg. Tok Fp proniká pohyblivým diskem a propojuje se s cívkou fáze. Díky cívce fáze se indukuje emf El, která zaostává za tokem Fp o úhel 90o. Také Il zaostává za El o úhel 90o. Cívka fáze vytváří tok Fl. Výsledný tok, který proniká pohyblivým diskem, je kombinací Fl a Fp. Nyní je výsledná hodnota tohoto toku ve fázi s výslednou mmf cívky fáze a výsledná hodnota mmf cívky fáze lze upravit dvěma způsoby.

1. Úpravou elektrického odporu.

2. Úpravou stínících pásků.

Podívejme se na tyto body podrobněji:
(1) Úprava odpornosti cívky:

Pokud je elektrický odpor v cívek vysoký, proud bude nízký a tedy mmf cívky klesne, což znamená, že i úhel fáze klesne. Proto musíme snížit odpor, což lze provést použitím silnějšího drátu v cívce. Snížením elektrického odporu lze nepřímo upravit úhel fáze.
(2) Pohybem stínících pásků nahoru a dolů na střední části lze upravit úhel fáze, protože když posouváme stínící pásky nahoru, obepínají více toku, což zvyšuje indukovanou emf a tedy i mmf s rostoucím úhlem fáze. Když stínící pásky posouváme dolů, obepínají méně toku, což snižuje indukovanou emf a tedy i mmf s klesajícím úhlem fáze. Tedy úpravou polohy stínících pásků lze upravit úhel fáze.

Kompensace tření

Pro kompenzaci síly tření je třeba aplikovat malou sílu ve směru otáčení disku. Tato aplikovaná síla by měla být nezávislá na zatížení, aby měřič správně četl i při lehkém zatížení. Přílišná kompenzace tření vede k plížení. Plížení lze definovat jako kontinuální otáčení disku pouze energizací cívky tlaku, aniž by protékalo žádné proudy. Pro zabránění plížení jsou vyvrtány dva otvory, které jsou diametricky opačné na disku. Díky tomu je efektivní kruhová vodivá cesta disku deformována, jak je znázorněno na obrázku. Efektivní střed vodivých cest je přesunut z C do C1. Nyní se C1 stává ekvivalentním magnetickým pólem, které vzniká těmito vodivými cestami, takže celková síla na otáčejícím se disku se bude snažit C1 odstranit dále od osy pólu C. Disk bude plížit, dokud vyvrtaný otvor nedosáhne okraje pólu, avšak další otáčení disku je bráněno opačným momentem, který je produktem tohoto mechanismu.

Kompensace přetížení

Pod zatížením se disk pohybuje nepřetržitě. To způsobuje indukci emf, která je způsobena rotací, tzv. dynamicky indukovaná emf. Tato emf vytváří vodivé cesty, které interagují s sériovým magnetickým polem a vytvářejí brzdící moment. Tento brzdící moment je přímo úměrný druhé mocnině proudu, takže se neustále zvyšuje a brání otáčení disku. Aby se zabránilo vzniku tohoto samotného brzdícího momentu, je plně zatížená rychlost disku udržována co nejnižší, aby se brzdící moment snížil. Chyby jednofázových energetických měřičů: Chyby způsobené oběma systémy (tj. pohonným a brzdícím) jsou zapsány následovně:

Chyba způsobená pohonným systémem

1. Chyba způsobená nesymetrickým magnetickým obvodem
   Pokud magnetický obvod není symetrický, vzniká pohonný moment, který způsobuje plížení měřiče.

2. Chyba způsobená nesprávným fázovým úhlem
   Pokud není správný fázový rozdíl mezi různými fázorovými vektory, vzniká nesprávná rotace disku. Nesprávný fázový úhel může být způsoben nesprávnou úpravou fáze, změnou odporu s teplotou nebo může být způsoben neobvyklou frekvencí napájecího napětí.

3. Chyba způsobená nesprávnou velikostí toků
   Existuje několik důvodů pro nesprávnou velikost toků, z nichž hlavními jsou neobvyklé hodnoty proudu a napětí.

Prohlášení: Respektujte originál, dobré články stojí za sdílení, pokud dojde k porušení autorských práv, obraťte se na nás pro jejich odstranění.