Vaihtovirtasähkömittarin rakentaminen
Energiamittarit ovat perusosia, joilla mitataan energian kulutusta. Niitä käytetään kaikkialla riippumatta siitä, onko kulutus suuri tai pieni. Niitä kutsutaan myös wattituntimittareiksi. Tässä keskustelemme induktiotyyppisen energiamittarin rakenteesta ja toimintaperiaatteesta.
Jotta ymmärtäisimme wattituntimittarin rakennetta, meidän on ymmärrettävä mittarin neljä olennaisinta komponenttia. Nämä komponentit ovat seuraavat:
Ajastusjärjestelmä
Liikuttelu
Jarrutusjärjestelmä
Rekisteröintijärjestelmä
Ajastusjärjestelmä
Tämän järjestelmän komponentit ovat kaksi silikoniterälevyistä koostuvaa sähkömagneettia. Ylemmästä sähkömagneetista, jota kutsutaan shunt-magneetiksi, kulkee jännitekytkentä, joka koostuu monista ohuista juoksijoista. Alemmasta sähkömagneetista, jota kutsutaan sarjamagneetiksi, kulkevat kaksi virtakytkentää, jotka koostuvat muutamista paksuista juoksijoista. Virtakytkentät on kytketty sarjaan piirin kanssa, ja latausvirta kulkee niiden kautta.
Toisaalta jännitekytkentä on yhdistetty huipputähden kanssa ja tuottaa korkean induktanssi-resistanssi-suhteen. Shunt-magneetin alaosassa on kuparitarroja, jotka tarjoavat kitkakorjauksen, jotta shunt-magneetin fluxin ja huipputähden välillä oleva vaihekulma on tarkasti 90o.
Liikuttelu
Kuten näet kuvassa, kahden sähkömagneetin väliin on asetettu ohut alumiinin levy, joka on kiinnitetty pystysuoraan vaakaan. Alumiinin levyn kautta syntyvät pyöriväkentät, kun se leikkaa molempien magneettien fluxin. Pyöriväkenttien ja kahden magneettikentän välinen häiriö aiheuttaa levyn poikkeaman torque:n. Kun aloitat energian kulutuksen, levy alkaa kiertää hitaasti, ja sen useat kierrokset näyttävät energian kulutusta tietyllä aikavälillä. Yleensä se mitataan kilowattituksina.
Jarrutusjärjestelmä
Tämän järjestelmän pääosa on pysyvä magneetti, jota kutsutaan jarrumagneetiksi. Se sijaitsee levyn lähellä siten, että pyöriväkentät syntyvät sen liikkeen vuoksi magneettikentän kautta. Tämä pyöriväkenttä reagoi fluxin kanssa ja aiheuttaa jarrutusvoiman, joka vastustaa levyn liikettä. Levyn nopeutta voidaan säätää muuttamalla fluxia.
Rekisteröintijärjestelmä
Kuten nimensä viittaa, se rekisteröi levyn kierrosten määrän, joka on verrannollinen kulutettuun energiaan suoraan kilowattituksissa. Levylle on kiinnitetty vaaka, joka ajaa vähenevää hampurilautaa levyn vaakan varrella ja osoittaa, montako kertaa levy on kiertänyt.
Energiamittarin toimintaperiaate
Yksifasinen induktiotyyppinen energiamittarin toiminta perustuu kahteen pääperiaatteeseen:
Alumiinin levyn pyöriminen.
Järjestely, jolla lasketaan ja näytetään kulutettu energia.
Alumiinin levyn pyöriminen
Metallilevyn pyörimistä ohjaa kaksi kytkentää. Molemmat kytkentät on asetettu siten, että toinen kytkentä tuottaa magneettikentän, joka on verrannollinen jännitteeseen, ja toinen kytkentä tuottaa magneettikentän, joka on verrannollinen virtaan. Jännitekytkentän tuottama kenttä on viivytetty 90o, jotta pyöriväkenttä syntyisi levyn kautta. Voima, joka vaikuttaa levyn kautta kahden kentän välillä, on verrannollinen kytkentöjen väliseen hetkelliseen virtaan ja jännitteeseen.
Tämän seurauksena kevyt alumiinin levy pyörii ilmapussa. Mutta levyn on pysyttävä paikoillaan, kun ei ole voimaa. Pysyvä magneetti toimii jarruna, joka vastustaa levyn pyörimistä ja tasapainottaa pyörimisnopeuden energian kulutuksen mukaan.
Järjestely, jolla lasketaan ja näytetään kulutettu energia
Tässä järjestelmässä levyn pyörimiset on laskettu ja näytetty mittarin ikkunassa. Alumiinin levy on yhdistetty vaakaan, jolla on hampurila. Tämä hampurila ajaa rekisteriä, ja levyn kierrokset on laskettu ja näytetty rekisterissä, jossa on sarja diameetreja, ja jokainen diameetri edustaa yhtä numeroa. Mittarin etupuolella on pieni näyttöikkuna, joka näyttää energian kulutuksen diameettien avulla. Shunt-magneetin keskiosassa on kuparisormus. Shunt-magneetin fluxin ja huipputähden välisen vaihekulman tekemiseksi noin 900, sormuksen sijaintia on säädettävä.
Lausunto: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jakamisen arvoa, jos on tekijänoikeusloukkauksia, ota yhteyttä poistamista varten.
