Energimåler med fasedjusteringsenheder

Vi ved, at i induktionsbaserede energimålere skal rotationshastigheden være proportional med effekten "Vinklen mellem spænding og trykspolefluen bør være lig med 90o“. Imidlertid er vinklen mellem spænding og trykspoleflue i praksis ikke nøjagtigt 90o, men nogle få grader mindre. Derfor bruges nogle faseskiftjusteringsenheder til justering af faseskiftvinklen. Lad os overveje figuren herunder:

I figuren har vi introduceret en anden spole, der er placeret på den centrale lem med antallet af vindinger N. Denne spole kaldes faseskiftspole. Når vi giver spænding til trykspolen, producerer den flux F. Nu opdeles denne flux i to dele Fp og Fg, Fp flux klipper den bevægende skive og forbinder også med faseskiftspolen. På grund af faseskiftspolen induceres et emf El, som er forsinket i forhold til flux Fp med en vinkel på 90o, også Il er forsinket i forhold til El med en vinkel på 90o. Faseskiftspolen producerer en flux Fl. Den resulterende flux, der klipper den bevægende skive, er kombinationen af Fl og Fp. Den resulterende værdi af denne flux er i fase med den resulterende mmf fra faseskift- eller skyggespole, og den resulterende værdi af mmf fra skyggespolen kan justeres ved hjælp af to metoder

1. Ved at justere elektrisk modstand.

2. Ved at justere skyggebånd.

Lad os diskutere disse punkter i detaljer:
(1) Justering af spolemodstand:

Hvis elektrisk modstand i spolen er høj, vil strømmen være lav, og dermed vil mmf'en fra spolen falde, hvilket betyder, at faseskiftvinklen også falder. Så vi skal reducere modstanden, og modstanden kan reduceres ved at bruge tykke ledninger i spoler. Ved at justere elektrisk modstand kan vi indirekte justere faseskiftvinklen.
(2) Ved at justere skyggebåndene op og ned på den centrale lem, kan vi justere faseskiftvinklen, fordi når vi flytter skyggebåndene opad, omfatter de mere flux, hvilket øger det inducerede emf, og dermed øges mmf'en sammen med en stigning i faseskiftvinklen. Når vi flytter skyggebåndene nedad, omfatter de mindre flux, hvilket reducerer det inducerede emf, og dermed falder mmf'en sammen med en reduktion i faseskiftvinklen. Så ved at justere positionen af skyggebåndene, kan vi justere faseskiftvinklen.

Friktionskompensation

For at kompensere friktionskræfter skal vi anvende en lille kraft i retningen af skivens rotation. Denne anvendte kraft bør være uafhængig af belastning, således at måleren kan læse korrekt også ved let belastning. Men overkompenation af friktion fører til krypning. Krypning kan defineres som den kontinuerlige rotation af skiven kun ved at strømme til trykspolen, mens der ikke strømmer gennem strømspolen. For at undgå krypning bores to huller, som er diametralt modsat hinanden på skiven. Derved bliver den effektive cirkulære virvelstrøm bane på skiven forvredet, som vist på figuren. Også centrum for de effektive virvelstrømbaner flyttes til C1 fra C. Nu bliver C1 den ækvivalente magnetiske pol, som produceres af disse virvelstrømme, så den netto kraft på den roterende skive vil tendere til at flytte C1 yderligere væk fra polakse C. Derved vil skiven krybe, indtil det borede hul nærmer sig kanten af polen, dog vil yderligere rotation af skiven blive modarbejdet af en modsat rettet drejningsmoment, som producere ovenstående mekanisme.

Overbelastningskompensation

Under belastningsforhold bevæger skiven sig konstant. Derfor induceres et emf, der skyldes rotation, kaldet dynamisk induceret emf. Pga. dette emf produceres virvelstrømme, som interagerer med serie magnetfelt for at producere bremsende drejningsmoment. Dette bremsende drejningsmoment er direkte proportional med kvadratet af strømmen, og derfor øges det konstant og modarbejder skivens rotation. For at undgå produktionen af dette selvbremsende drejningsmoment holdes fuldlastshastigheden af skiven så lav som muligt, således at selvbremsende drejningsmomentet kan reduceres. Fejl i enfasenergimålere: Fejl, der skyldes både systemet (dvs. drev og bremse), er opskrevet separat som følgende:

Fejl, der skyldes drevsystemet

1. Fejl pga. asymmetrisk magnetkreds
   Hvis magnetkredsen ikke er symmetrisk, produceres et drevdrejningsmoment, der forårsager, at måleren kryber.

2. Fejl pga. forkert faservinkel
   Hvis der ikke er en korrekt faserforskydning mellem de forskellige fasorer, resulterer det i en fejlagtig rotation af skiven. Forkert faservinkel skyldes forkert faseskiftjustering, variation i modstand med temperatur eller det kan skyldes abnorm frekvens af spændingen.

3. Fejl pga. forkert fluxstyrke
   Der er flere årsager til forkert fluxstyrke, hvoraf de hovedsagelige er abnorme værdier af strøm og spænding.

Erklæring: Respektér originalen, godt artikler er værd at dele, hvis der er overskridelse kontakt og slet.