Счетчик энергии с устройствами корректировки фазового сдвига
Мы знаем, что в индукционных счетчиках энергии, чтобы поддерживать скорость вращения пропорциональной мощности, "угол между напряжением питания и магнитным потоком катушки давления должен быть равен 90o". Однако на практике угол между напряжением питания и магнитным потоком катушки давления не совсем 90o, а несколько градусов меньше. Поэтому используются устройства для корректировки угла отставания. Рассмотрим рисунок, представленный рядом:
На данном рисунке мы добавили еще одну катушку, расположенную на центральном стержне с числом витков N. Эта катушка называется катушкой отставания. Когда мы подаем напряжение питания на катушку давления, она создает магнитный поток F. Теперь этот магнитный поток делится на две части Fp и Fg, магнитный поток Fp пересекает вращающийся диск и также связывается с катушкой отставания. Из-за катушки отставания возникает ЭДС El, которая отстает от магнитного потока Fp на угол 90o, также Il отстает от El на угол 90o. Катушка отставания создает магнитный поток Fl. Результирующий магнитный поток, который пересекает вращающийся диск, является комбинацией Fl и Fp. Теперь результирующее значение этого магнитного потока находится в фазе с результирующим значением ММФ катушки отставания или затеняющей катушки, и результирующее значение ММФ затеняющей катушки можно отрегулировать двумя способами
Регулированием электрического сопротивления.
Регулированием затеняющих полос.
Обсудим эти моменты более подробно:
(1) Регулирование сопротивления катушки:
Если электрическое сопротивление в катушке велико, то ток будет мал, и, следовательно, ММФ катушки уменьшается, поэтому угол отставания также уменьшается. Таким образом, нам нужно уменьшить сопротивление, и это можно сделать, используя толстый провод в катушках. Регулируя электрическое сопротивление, мы можем косвенно регулировать угол отставания.
(2) Регулируя положение затеняющих полос вверх и вниз на центральном стержне, мы можем регулировать угол отставания, потому что, когда мы перемещаем затеняющие полосы вверх, они охватывают больше магнитного потока, следовательно, индуцированная ЭДС увеличивается, и, следовательно, ММФ увеличивается с увеличением значения угла отставания. Когда мы перемещаем затеняющие полосы вниз, они охватывают меньше магнитного потока, следовательно, индуцированная ЭДС уменьшается, и, следовательно, ММФ уменьшается с уменьшением значения угла отставания. Таким образом, регулируя положение затеняющих полос, мы можем регулировать угол отставания.
Компенсация трения
Для компенсации сил трения необходимо приложить небольшую силу в направлении вращения диска. Эта приложенная сила должна быть независимой от нагрузки, чтобы счетчик мог правильно показывать даже при малых нагрузках. Однако чрезмерная компенсация трения приводит к ползанию. Ползание можно определить как непрерывное вращение диска только при подаче напряжения на катушку давления, без прохождения тока через катушку тока. Для предотвращения ползания сверлят два отверстия, расположенные диаметрально противоположно друг другу на диске. В результате эффективный круговой ток Фуко в диске искажается, как показано на рисунке. Также центр эффективных токов Фуко смещается из C в C1. Теперь C1 становится эквивалентным магнитным полю, созданным этими токами Фуко, поэтому общая сила на вращающемся диске будет стремиться переместить C1 дальше от оси полюса C. Таким образом, диск будет ползать, пока просверленное отверстие не достигнет края полюса, однако дальнейшее вращение диска противодействует обратному моменту, создаваемому вышеуказанным механизмом.
Компенсация перегрузки
При нагрузке диск непрерывно движется. Следовательно, индуцируется ЭДС, вызванная вращением, называемая динамически индуцированной ЭДС. Из-за этой ЭДС возникают токи Фуко, которые взаимодействуют с последовательным магнитным полем, создавая тормозной момент. Этот тормозной момент прямо пропорционален квадрату тока, поэтому он непрерывно увеличивается и препятствует вращению диска. Чтобы избежать создания этого самотормозящего момента, полная нагрузочная скорость диска поддерживается как можно ниже, чтобы уменьшить самотормозящий момент. Ошибки однофазных счетчиков энергии: ошибки, вызванные обеими системами (то есть приводной и тормозной), записываются следующим образом:
Ошибка, вызванная приводной системой
Ошибка из-за несимметричной магнитной цепи
Если магнитная цепь несимметрична, возникает приводной момент, из-за которого счетчик ползает.Ошибка из-за неправильного фазового угла
Если нет правильной разности фаз между различными фазорами, это приводит к неправильному вращению диска. Неправильный фазовый угол может быть связан с неправильной корректировкой отставания, изменением сопротивления с температурой или аномальной частотой напряжения питания.Ошибка из-за неправильной величины магнитных потоков
Существует множество причин для неправильной величины магнитных потоков, из которых основные — аномальные значения тока и напряжения.
Заявление: Уважайте оригинал, хорошие статьи стоят того, чтобы их делиться. Если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.
