بناء عداد الطاقة المتناوبة

عدادات الطاقة هي الجزء الأساسي لقياس استهلاك الطاقة. يتم استخدامها في كل مكان، بغض النظر عن حجم الاستهلاك. تُعرف أيضًا باسم عداد الكيلوواط ساعة. هنا نناقش بنية ومبادئ عمل عداد الطاقة من نوع الإثارة.

1. نظام الدفع

2. نظام الحركة

3. نظام الفرملة

4. نظام التسجيل

نظام الدفع

مكونات هذا النظام هي مغناطيسان كهرومغناطيسيان مصنوعان من صفيحة فولاذ السيليكون. المغناطيس العلوي يسمى بالمغناطيس الشواني ويحمل ملف جهد يتكون من العديد من الحلقات من الأسلاك الرقيقة. المغناطيس السفلي يسمى بالمغناطيس المتسلسل ويحمل ملفين للتيار يتكون كل منهما من قليل من الحلقات من الأسلاك السميك. ملفات التيار متصلة بالدائرة بشكل متسلسل ويمر عبرها تيار الحمل. بينما يتم توصيل ملف الجهد بشبكة التغذية وينتج نسبة عالية من الاندكتانس إلى المقاومة. هناك شريط من النحاس في الجزء السفلي من المغناطيس الشواني يوفر تعويضًا احتكاكياً بحيث يكون زاوية الطور بين موجة المغناطيس الشواني وتوتر التغذية بالضبط 90°.

نظام الحركة

كما ترى في الشكل، هناك قرص رقيق من الألومنيوم موضوع في الفجوة بين المغناطيسين الكهرومغناطيسيين ومثبت على عمود رأسي. يتم إنتاج تيارات دوامية في قرص الألومنيوم عندما يقطع المجال المغناطيسي المنتج بواسطة المغناطيسين. نتيجة تداخل هذه التيارات الدوامية والمجالين المغناطيسيين يتكون عزم دوران في القرص. عند بدء استهلاك الطاقة، يبدأ القرص في الدوران ببطء والدورات المتعددة للقرص تظهر استهلاك الطاقة خلال فترة زمنية معينة. عادة ما يتم قياسه بوحدة الكيلوواط ساعة.

نظام الفرملة

الجزء الرئيسي من هذا النظام هو مغناطيس دائم يسمى بمغناطيس الفرملة. يقع بالقرب من القرص بحيث يتم إنتاج تيارات دوامية فيه بسبب حركة القرص الدوارة عبر المجال المغناطيسي. تتفاعل هذه التيارات الدوامية مع المجال وتؤدي إلى عزم فرملة يعارض حركة القرص. يمكن التحكم في سرعة القرص بتغيير المجال المغناطيسي.

نظام التسجيل

كما يشير اسمه، يقوم بتسجيل عدد دورات القرص التي تكون متناسبة مع الطاقة المستهلكة مباشرة بوحدة الكيلوواط ساعة. هناك عمود قرص يتم تشغيله بواسطة ترس على عمود القرص ويوضح عدد المرات التي قام فيها القرص بالدوران.

مبادئ عمل عداد الطاقة

يعتمد عمل عدادات الطاقة من النوع أحادي الطور على أساس اثنين من المبادئ الرئيسية:

1. دوران القرص الألومنيومي.

2. ترتيب العد وعرض كمية الطاقة المستهلكة.

دوران القرص الألومنيومي

يتم تشغيل دوران القرص المعدني بواسطة ملفين. يتم ترتيب الملفين بطريقة بحيث ينتج أحد الملفين مجالًا مغناطيسيًا متناسبًا مع الجهد والأخر ينتج مجالًا مغناطيسيًا متناسبًا مع التيار. يتم تأخير المجال المغناطيسي المنتج بواسطة ملف الجهد بمقدار 90° بحيث يتم إنتاج تيارات دوامية في القرص. القوة المطبقة على القرص بواسطة المجالين متناسبة مع حاصل ضرب التيار الفوري والجهد في الملفين. نتيجة لذلك، يدور قرص الألومنيوم الخفيف الوزن في فجوة هواء. ولكن هناك حاجة لتوقف القرص عند عدم وجود مصدر طاقة. يعمل مغناطيس دائم كفرامل يعارض دوران القرص ويوازن سرعة الدوران بالنسبة لاستهلاك الطاقة.

ترتيب العد وعرض الطاقة المستهلكة

في هذا النظام، يتم عد دورات القرص العائم ثم عرضها في نافذة العداد. القرص الألومنيومي مرتبط بعمود له ترس. هذا الترس يحرك العداد وعدد دورات القرص يتم عده وعرضه على العداد الذي يحتوي على سلسلة من الأقراص وكل قرص يمثل رقمًا واحدًا. هناك نافذة عرض صغيرة في مقدمة العداد تعرض قراءة الطاقة المستهلكة بمساعدة الأقراص. هناك حلقة ظلال من النحاس في الفرع المركزي للمغناطيس الشواني. لجعل زاوية الطور بين المجال المغناطيسي المنتج بواسطة المغناطيس الشواني وتوتر التغذية حوالي 900، يتطلب ذلك بعض التعديلات في مكان الحلقة.

بيان: احترم الأصلي، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل لإزالة المحتوى.