เครื่องวัดพลังงานพร้อมอุปกรณ์ปรับค่าล้าช้า

เราทราบว่าในเครื่องวัดพลังงานแบบเหนี่ยวนำเพื่อรักษาความเร็วของการหมุนให้สัมพันธ์กับกำลัง "มุมระหว่างแรงดันไฟฟ้าและฟลักซ์ของขดลวดแรงดันควรเท่ากับ 90o“ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ มุมระหว่างแรงดันไฟฟ้าและฟลักซ์ของขดลวดแรงดันไม่ได้เป็น 90o แต่จะน้อยกว่าเล็กน้อย ดังนั้นจึงใช้อุปกรณ์ปรับความหน่วงเพื่อปรับมุมความหน่วง ลองพิจารณาภาพที่ให้มา:

ในภาพที่ให้มา เราได้นำเข้าขดลวดอีกอันหนึ่งซึ่งตั้งอยู่บนแขนกลางด้วยจำนวนรอบเท่ากับ N ขดลวดนี้เรียกว่าขดลวดความหน่วง เมื่อเราให้แรงดันไฟฟ้ากับขดลวดแรงดัน มันจะสร้างฟลักซ์ F ตอนนี้ฟลักซ์นี้ถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนคือ Fp และ Fg, Fp ฟลักซ์ตัดแผ่นหมุนและเชื่อมโยงกับขดลวดความหน่วง ด้วยขดลวดความหน่วงทำให้เกิดแรงดัน El ที่ล่าช้ากว่าฟลักซ์ Fp โดยมุม 90o และ Il ล่าช้ากว่า El โดยมุม 90o ขดลวดความหน่วงสร้างฟลักซ์ Fl ฟลักซ์ที่ได้จากการรวมกันที่ตัดแผ่นหมุนคือการรวมของ Fl และ Fp ตอนนี้ค่าผลรวมของฟลักซ์นี้อยู่ในเฟสเดียวกับค่าผลรวมของ mmf ของขดลวดความหน่วงหรือขดลวดร่มเงา และค่าผลรวมของ mmf ของขดลวดร่มเงาสามารถปรับได้โดยใช้วิธีสองวิธี

1. โดยการปรับความต้านทานไฟฟ้า

2. โดยการปรับวงแหวนร่มเงา

ขอให้เราอภิปรายประเด็นเหล่านี้อย่างละเอียด:
(1) การปรับความต้านทานของขดลวด:

หากความต้านทานไฟฟ้าในขดลวดสูง กระแสไฟฟ้าจะต่ำและ mmf ของขดลวดจะลดลง ดังนั้นมุมความหน่วงก็จะลดลง ดังนั้นเราต้องลดความต้านทาน และความต้านทานสามารถลดลงโดยใช้สายไฟที่หนาขึ้นในขดลวด ดังนั้นโดยการปรับความต้านทานไฟฟ้า เราสามารถปรับมุมความหน่วงได้โดยอ้อม
(2) โดยการปรับวงแหวนร่มเงาขึ้นและลงบนแขนกลาง เราสามารถปรับมุมความหน่วงได้ เพราะเมื่อเราเคลื่อนวงแหวนร่มเงาขึ้น พวกมันจะโอบคลุมฟลักซ์มากขึ้น ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะเพิ่มขึ้น ดังนั้น mmf จะเพิ่มขึ้นพร้อมกับมุมความหน่วง เมื่อเราเคลื่อนวงแหวนร่มเงาลง พวกมันจะโอบคลุมฟลักซ์น้อยลง ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะลดลง ดังนั้น mmf จะลดลงพร้อมกับมุมความหน่วง ดังนั้นโดยการปรับตำแหน่งของวงแหวนร่มเงา เราสามารถปรับมุมความหน่วงได้

การชดเชยแรงเสียดทาน

เพื่อชดเชยแรงเสียดทาน เราต้องใช้แรงเล็ก ๆ น้อย ๆ ในทิศทางการหมุนของแผ่น แรงที่ใช้นี้ควรมีความอิสระจากโหลด เพื่อให้เครื่องวัดสามารถอ่านค่าได้อย่างถูกต้องแม้ในภาวะโหลดเบา แต่การชดเชยแรงเสียดทานมากเกินไปอาจทำให้เกิดการครีป ครีปอาจถูกกำหนดเป็นการหมุนต่อเนื่องของแผ่นโดยการให้แรงดันไฟฟ้าแก่ขดลวดแรงดันในขณะที่ไม่มีกระแสไหลผ่านขดลวดกระแส เพื่อหลีกเลี่ยงการครีป สองรูถูกเจาะซึ่งอยู่ตรงข้ามกันบนแผ่น ด้วยเหตุนี้ ทางเดินวงจรไฟฟ้าวนกลับที่มีประสิทธิภาพของแผ่นจะบิดเบือนตามที่แสดงในภาพ นอกจากนี้ ศูนย์กลางของทางเดินวงจรไฟฟ้าวนกลับที่มีประสิทธิภาพย้ายไปที่ C1 จาก C ตอนนี้ C1 กลายเป็นขั้วแม่เหล็กที่เทียบเท่ากับที่สร้างโดยวงจรไฟฟ้าวนกลับเหล่านี้ ดังนั้นแรงสุทธิบนแผ่นหมุน จะมีแนวโน้มที่จะย้าย C1 ออกไปจากแกนขั้ว C ดังนั้นแผ่นจะครีปจนกระทั่งรูเจาะถึงขอบขั้ว อย่างไรก็ตาม การหมุนต่อไปของแผ่นจะถูกต้านทานโดยแรงบิดที่ตรงข้ามซึ่งสร้างโดยกลไกดังกล่าว

การชดเชยโหลดเกิน

ภายใต้ภาวะโหลด แผ่นหมุนอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจะเกิดแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการหมุนเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการหมุน แรงดันไฟฟ้านี้ทำให้เกิดวงจรไฟฟ้าวนกลับซึ่งสอดคล้องกับสนามแม่เหล็กอนุกรมเพื่อสร้างแรงบิดเบรก ตอนนี้แรงบิดเบรกนี้สัมพันธ์โดยตรงกับกำลังสองของกระแส ดังนั้นจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและต้านทานการหมุนของแผ่น เพื่อหลีกเลี่ยงการสร้างแรงบิดเบรกนี้ ความเร็วเต็มโหลดของแผ่นถูกเก็บไว้ให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อลดแรงบิดเบรก ส่วนความผิดพลาดในเครื่องวัดพลังงานเฟสเดียว: ความผิดพลาดที่เกิดจากทั้งระบบ (คือ ระบบขับเคลื่อนและระบบเบรก) ถูกเขียนแยกเป็นดังนี้:

ความผิดพลาดที่เกิดจากระบบขับเคลื่อน

1. ความผิดพลาดจากการไม่สมมาตรของวงจรแม่เหล็ก
   หากวงจรแม่เหล็กไม่สมมาตร จะเกิดแรงบิดขับเคลื่อน ทำให้เครื่องวัดครีป

2. ความผิดพลาดจากการมุมเฟสไม่ถูกต้อง
   หากมีมุมเฟสไม่เหมาะสมระหว่างเวกเตอร์ต่าง ๆ จะทำให้การหมุนของแผ่นไม่ถูกต้อง มุมเฟสไม่ถูกต้องอาจเกิดจากการปรับความหน่วงไม่เหมาะสม การเปลี่ยนแปลงความต้านทานตามอุณหภูมิ หรืออาจเกิดจากความถี่ของแรงดันไฟฟ้าผิดปกติ

3. ความผิดพลาดจากการมีขนาดฟลักซ์ไม่ถูกต้อง
   มีหลายสาเหตุที่ทำให้ขนาดฟลักซ์ไม่ถูกต้อง สาเหตุหลักคือค่ากระแสและแรงดันที่ผิดปกติ

คำชี้แจง: ให้ความเคารพต่อเนื้อหาเดิม บทความที่ดีควรแบ่งปัน หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ