دستگاه اندازه‌گیری انرژی با دستگاه‌های تنظیم تأخیر

ما می‌دانیم که در انرژی مترهای نوع القایی، برای حفظ سرعت چرخش متناسب با قدرت "زاویه فاز بین ولتاژ تغذیه و جریان سیم پیچ فشار باید برابر با ۹۰° باشد". اما در عمل واقعی، زاویه بین ولتاژ تغذیه و جریان سیم پیچ فشار دقیقاً ۹۰° نیست بلکه چند درجه کمتر است. بنابراین، برخی دستگاه‌های تنظیم تأخیر برای تنظیم زاویه تأخیر استفاده می‌شوند. به شکل کنار آورده شده توجه کنید:

در شکل کنار، ما یک سیم پیچ دیگر را معرفی کرده‌ایم که روی عضو مرکزی با تعداد دور N قرار دارد. این سیم پیچ را سیم پیچ تأخیر می‌نامند. وقتی ولتاژ تغذیه را به سیم پیچ فشار می‌دهیم، جریان F ایجاد می‌شود. حالا این جریان به دو بخش Fp و Fg تقسیم می‌شود، Fp جریان که دیسک متحرک را می‌برد و همچنین با سیم پیچ تأخیر پیوند می‌خورد. به دلیل سیم پیچ تأخیر، یک emf El القایی می‌شود که ۹۰° پشت جریان Fp تأخیر می‌کند، همچنین Il نیز ۹۰° پشت El تأخیر می‌کند. سیم پیچ تأخیر جریان Fl ایجاد می‌کند. جریان نهایی که دیسک متحرک را می‌برد ترکیب Fl و Fp است. حالا مقدار نهایی این جریان با مقدار mmf نهایی سیم پیچ تأخیر یا سایه‌دار در فاز است و مقدار mmf سیم پیچ سایه‌دار می‌تواند با استفاده از دو روش تنظیم شود

1. با تنظیم مقاومت الکتریکی.

2. با تنظیم باندهای سایه‌دار.

بیایید این نقاط را به طور دقیق‌تر بحث کنیم:
(۱) تنظیم مقاومت سیم پیچ:

اگر مقاومت الکتریکی در سیم پیچ بالا باشد، جریان کم خواهد بود و بنابراین mmf سیم پیچ کاهش می‌یابد و در نتیجه زاویه تأخیر نیز کاهش می‌یابد. بنابراین باید مقاومت را کاهش دهیم و مقاومت می‌تواند با استفاده از سیم ضخیم‌تر در سیم پیچ کاهش یابد. بنابراین با تنظیم مقاومت الکتریکی می‌توانیم غیرمستقیماً زاویه تأخیر را تنظیم کنیم.
(۲) با تنظیم باندهای سایه‌دار بالا و پایین در عضو مرکزی می‌توانیم زاویه تأخیر را تنظیم کنیم زیرا وقتی باندهای سایه‌دار را به بالا حرکت می‌دهیم، آنها جریان بیشتری را در بر می‌گیرند و بنابراین emf القایی افزایش می‌یابد و در نتیجه mmf با افزایش مقدار زاویه تأخیر افزایش می‌یابد. وقتی باندهای سایه‌دار را به پایین حرکت می‌دهیم، آنها جریان کمتری را در بر می‌گیرند و بنابراین emf القایی کاهش می‌یابد و در نتیجه mmf با کاهش مقدار زاویه تأخیر کاهش می‌یابد. بنابراین با تنظیم موقعیت باندهای سایه‌دار می‌توانیم زاویه تأخیر را تنظیم کنیم.

تعويض اصطکاک

برای تعويض نیروهای اصطکاک باید نیروی کوچکی در جهت چرخش دیسک اعمال کنیم. این نیرو اعمال شده باید مستقل از بار باشد تا متر در بارهای کم نیز صحیح خوانده شود. اما اگر تعويض اصطکاک بیش از حد باشد، گریز اتفاق می‌افتد. گریز می‌تواند به عنوان چرخش مداوم دیسک فقط با تغذیه سیم پیچ فشار در حالی که هیچ جریانی از سیم پیچ جریان عبور نمی‌کند، تعریف شود. برای جلوگیری از گریز دو سوراخ در دیسک حفر می‌شود که یکدیگر را قطری می‌شوند. به دلیل این، مسیر دایره‌ای مؤثر جریان دایره‌ای دیسک تحریف می‌شود مانند شکل. همچنین مرکز مسیرهای مؤثر جریان دایره‌ای به C1 از C منتقل می‌شود. حالا C1 به عنوان قطب مغناطیسی معادل تولید شده توسط این جریان‌های دایره‌ای می‌شود، بنابراین نیروی خالص روی دیسک متحرک، C1 را از محور قطب C دور می‌کند. بنابراین دیسک گریز می‌کند تا زمانی که سوراخ حفر شده به نزدیکی لبه قطب برسد، اما چرخش بیشتر دیسک توسط گشتاور معکوس که توسط این مکانیسم تولید می‌شود مخالف می‌شود.

تعويض بار زیاد

در شرایط بار، دیسک به طور مداوم حرکت می‌کند. بنابراین یک emf القایی که به دلیل چرخش ایجاد می‌شود. به دلیل این emf جریان‌های دایره‌ای تولید می‌شوند که با میدان مغناطیسی سری مغناطیسی برای تولید گشتاور مخالف تعامل می‌کنند. حالا این گشتاور مخالف مستقیماً با مربع جریان متناسب است بنابراین به طور مداوم افزایش می‌یابد و چرخش دیسک را مخالفت می‌کند. برای جلوگیری از تولید این گشتاور مخالف خود، سرعت بار کامل دیسک به حداقل ممکن نگه داشته می‌شود تا گشتاور مخالف خود کاهش یابد. خطاهای در مترهای انرژی تک فاز: خطاهای ناشی از هر دو سیستم (یعنی محرک و مخالف) به صورت زیر جداگانه نوشته می‌شوند:

خطا ناشی از سیستم محرک

1. خطا ناشی از مدار مغناطیسی نامتقارن
   اگر مدار مغناطیسی نامتقارن باشد، گشتاور محرکی تولید می‌شود که باعث گریز متر می‌شود.

2. خطا ناشی از زاویه فاز نادرست
   اگر اختلاف فاز مناسب بین فازورهای مختلف وجود نداشته باشد، این باعث چرخش ناصحیح دیسک می‌شود. زاویه فاز نادرست به دلیل تنظیم تأخیر نادرست، تغییر مقاومت با دما یا ممکن است به دلیل فرکانس غیرمعمول ولتاژ تغذیه باشد.

3. خطا ناشی از مقدار نادرست جریان‌ها
   دلایل مختلفی برای مقدار نادرست جریان‌ها وجود دارد که از این دلایل اصلی مقدارهای غیرمعمول جریان و ولتاژ هستند.

بیانیه: احترام به اصلی، مقالات خوبی که شایسته به اشتراک گذاشتن هستند، اگر تخلف حقوق نشر وجود دارد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.