Medidor de Energía con Dispositivos de Ajuste de Retardo
Sabemos que en los medidores de energía de tipo inductivo, para mantener la velocidad de rotación proporcional a la potencia, "el ángulo de fase entre el voltaje de alimentación y el flujo del bobinado de presión debe ser igual a 90o". Sin embargo, en la práctica, el ángulo entre el voltaje de alimentación y el flujo del bobinado de presión no es exactamente 90o, sino algunos grados menos. Por lo tanto, se utilizan algunos dispositivos de ajuste de retardo para ajustar el ángulo de retardo. Consideremos la figura adjunta:
En la figura adjunta, hemos introducido otro bobinado que se encuentra en el diente central con un número de vueltas igual a N. Este bobinado se llama bobinado de retardo. Cuando proporcionamos el voltaje de alimentación al bobinado de presión, produce un flujo F. Ahora, este flujo se divide en dos partes Fp y Fg, Fp corta el disco móvil y también se enlaza con el bobinado de retardo. Debido al bobinado de retardo, se induce una f.e.m. El que se retrasa detrás del flujo Fp por un ángulo de 90o, también Il se retrasa detrás de El por un ángulo de 90o. El bobinado de retardo produce un flujo Fl. El flujo resultante obtenido que corta el disco móvil es la combinación de Fl y Fp. Ahora, el valor resultante de este flujo está en fase con el mmf resultante del bobinado de retardo o sombreado, y el valor resultante del mmf del bobinado de sombreado puede ajustarse mediante dos métodos
Ajustando la resistencia eléctrica.
Ajustando las bandas de sombreado.
Vamos a discutir estos puntos con más detalle:
(1) Ajuste de la resistencia del bobinado:
Si la resistencia eléctrica en el bobinado es alta, la corriente será baja y, por lo tanto, el mmf del bobinado disminuirá, por lo que el ángulo de retardo también disminuirá. Entonces, tenemos que disminuir la resistencia, y la resistencia puede disminuirse utilizando un cable grueso en los bobinados. Así, ajustando la resistencia eléctrica, podemos ajustar indirectamente el ángulo de retardo.
(2) Al ajustar las bandas de sombreado hacia arriba y hacia abajo en el diente central, podemos ajustar el ángulo de retardo porque, cuando movemos las bandas de sombreado hacia arriba, entonces abarcan más flujo, por lo que la f.e.m. inducida aumenta, por lo tanto, el mmf aumenta con el aumento del valor del ángulo de retardo. Cuando movemos las bandas de sombreado hacia abajo, entonces abarcarán menos flujo, por lo que la f.e.m. inducida disminuirá, por lo tanto, el mmf disminuye con la disminución del valor del ángulo de retardo. Así, ajustando la posición de las bandas de sombreado, podemos ajustar el ángulo de retardo.
Compensación de fricción
Para compensar las fuerzas de fricción, debemos aplicar una pequeña fuerza en la dirección de rotación del disco. Esta fuerza aplicada debe ser independiente de la carga, para que el medidor pueda leer correctamente incluso con cargas ligeras. Pero la sobrecorrección de la fricción lleva al arrastre. El arrastre se define como la rotación continua del disco solo por energizar el bobinado de presión mientras no hay corriente fluyendo a través del bobinado de corriente. Para evitar el arrastre, se perforan dos agujeros, que están diametralmente opuestos en el disco. Debido a esto, la ruta circular efectiva de la corriente de Foucault del disco se distorsiona como se muestra en la figura. Además, el centro de las rutas efectivas de la corriente de Foucault se desplaza a C1 desde C. Ahora, C1 se convierte en el polo magnético equivalente producido por estas corrientes de Foucault, por lo que la fuerza neta sobre el disco en rotación, tenderá a mover C1 aún más lejos del eje del polo C. Así, el disco arrastrará hasta que el agujero perforado llegue cerca del borde del polo, sin embargo, la rotación adicional del disco se opone por el par opuesto que se produce por el mecanismo anterior.
Compensación de sobrecarga
Bajo condiciones de carga, el disco se mueve continuamente. Por lo tanto, se induce una f.e.m. debido a la rotación, llamada f.e.m. dinámicamente inducida. Debido a esta f.e.m., se producen corrientes de Foucault que interactúan con el campo magnético de serie para producir un par de frenado. Ahora, este par de frenado es directamente proporcional al cuadrado de la corriente, por lo que aumenta continuamente y se opone a la rotación del disco. Para evitar la producción de este par de frenado autogenerado, la velocidad de carga total del disco se mantiene tan baja como sea posible para reducir el par de frenado. Errores en los medidores de energía monofásicos: Los errores causados por ambos sistemas (es decir, de conducción y de frenado) se escriben separadamente como sigue:
Error causado por el sistema de conducción
Error debido a un circuito magnético no simétrico
Si el circuito magnético no es simétrico, se produce un par de conducción, debido al cual el medidor arrastra.Error debido a un ángulo de fase incorrecto
Si no hay una diferencia de fase adecuada entre los diversos fasores, esto resulta en una rotación inadecuada del disco. El ángulo de fase incorrecto se debe a un ajuste de retardo inadecuado, variaciones de la resistencia con la temperatura o puede ser debido a una frecuencia anormal del voltaje de alimentación.Error debido a una magnitud incorrecta de los flujos
Hay varias razones para una magnitud incorrecta de los flujos, siendo las principales razones valores anormales de corriente y voltaje.
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