AC 에너지 미터 구축
에너지 미터는 전력 소비를 측정하는 기본적인 부분입니다. 이것은 소비량이 크건 작건 관계없이 모든 곳에서 사용됩니다. 또한 와트시계라고도 알려져 있습니다. 여기에서는 유도형 에너지 미터의 구조와 작동 원리를 논의합니다.
와트시계의 구조를 이해하려면 미터의 네 가지 필수 구성 요소를 이해해야 합니다. 이러한 구성 요소는 다음과 같습니다:
구동 시스템
이동 시스템
제동 시스템
기록 시스템
구동 시스템
이 시스템의 구성 요소는 두 개의 실리콘 강철 적층 전자석입니다. 상부 전자석은 분기 자석이라고 불리며, 많은 수의 얇은 선으로 이루어진 전압 코일을 포함하고 있습니다. 하부 전자석은 직렬 자석이라고 불리며, 두 개의 두꺼운 선으로 이루어진 전류 코일을 포함하고 있습니다. 전류 코일은 회로와 직렬로 연결되어 부하 전류가 통과합니다.
반면에 전압 코일은 공급 메인에 연결되어 고유한 인덕턴스 대 저항 비율을 생성합니다. 분기 자석의 하단에는 마찰 보상용 동대가 있어 분기 자석 플럭스와 공급 전압 사이의 위상각이 정확히 90o가 됩니다.
이동 시스템
그림에서 볼 수 있듯이 두 개의 전자석 사이의 간격에 얇은 알루미늄 디스크가 수직 축에 장착되어 있습니다. 알루미늄 디스크가 두 개의 자석이 생성한 플럭스를 자르면서 그 안에 유도 전류가 발생합니다. 이로 인해 유도 전류와 두 개의 자기장이 디스크에 편향 토크를 생성합니다. 전력을 소비하기 시작하면 디스크가 천천히 회전하며, 특정 시간 간격 동안 디스크의 여러 회전이 전력 소비를 표시합니다. 일반적으로 이는 킬로와트시 단위로 측정됩니다.
제동 시스템
이 시스템의 주요 부분은 브레이크 자석이라는 영구 자석입니다. 이는 디스크 근처에 위치하여 회전하는 디스크가 자기장을 통해 움직일 때 유도 전류가 발생하도록 합니다. 이 유도 전류는 플럭스와 반응하여 디스크의 운동을 방해하는 제동 토크를 생성합니다. 플럭스를 변경하여 디스크의 속도를 제어할 수 있습니다.
기록 시스템
이름에서 알 수 있듯이, 이 시스템은 에너지를 직접 킬로와트시 단위로 소비한 양에 비례하여 디스크의 회전 횟수를 기록합니다. 디스크 스플린들이 디스크 샤프트에 장착된 기어에 의해 구동되며, 디스크가 몇 번 회전했는지를 표시합니다.
에너지 미터의 작동 원리
단상 유도형 에너지 미터의 작동은 두 가지 주요 원칙에 기반합니다:
알루미늄 디스크의 회전
소비된 에너지의 계산 및 표시
알루미늄 디스크의 회전
금속 디스크의 회전은 두 개의 코일에 의해 수행됩니다. 두 코일은 각각 전압에 비례하는 자기장을 생성하고, 다른 코일은 전류에 비례하는 자기장을 생성하도록 배열되어 있습니다. 전압 코일이 생성하는 자기장은 90o 지연되어 디스크에 유도 전류가 발생합니다. 두 자기장이 디스크에 가하는 힘은 코일 내의 즉시 전류와 전압의 곱에 비례합니다.
결과적으로 경량 알루미늄 디스크가 공기 간극에서 회전합니다. 그러나 전력 공급이 없는 경우 디스크를 멈출 필요가 있습니다. 영구 자석이 브레이크 역할을 하여 디스크의 회전을 방해하고 전력 소비에 따라 회전 속도를 조절합니다.
소비된 에너지의 계산 및 표시
이 시스템에서, 부유 디스크의 회전이 계산되고 미터 창에 표시됩니다. 알루미늄 디스크는 기어가 있는 스플린들에 연결되어 있으며, 이 기어는 레지스터를 구동합니다. 디스크의 회전 횟수가 계산되어 레지스터에 표시되며, 레지스터에는 각각 하나의 숫자를 나타내는 일련의 다이얼이 있습니다. 미터 앞면에는 에너지 소비량을 다이얼을 통해 표시하는 작은 디스플레이 창이 있습니다. 분기 자석의 중앙 지지대에는 구리 셔딩 링이 있습니다. 분기 자석이 생성한 플럭스와 공급 전압 사이의 위상각을 약 900으로 만들기 위해 링의 위치를 약간 조정해야 합니다.
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