AC ऊर्जा मिटरको निर्माण
ऊर्जा मापक शक्ति उपभोग मापने का मूलभूत भाग है। यह सब जगह प्रयोग किया जाता है, चाहे उपभोग कितना भी बड़ा या छोटा हो। इसे वाट-घंटा मापक भी कहा जाता है। यहाँ हम प्रेरण तरंग ऊर्जा मापक के निर्माण और कार्य सिद्धांत पर चर्चा करेंगे।
वाट-घंटा मापक की संरचना समझने के लिए, हमें मापक के चार आवश्यक घटकों को समझना चाहिए। ये घटक निम्नलिखित हैं:
चालक प्रणाली
चलन प्रणाली
ब्रेकिंग प्रणाली
रजिस्टरिंग प्रणाली
चालक प्रणाली
इस प्रणाली के घटक दो सिलिकॉन स्टील लेमिनेटेड इलेक्ट्रोमैग्नेट हैं। ऊपरी इलेक्ट्रोमैग्नेट को शंट मैग्नेट कहा जाता है और इसमें बहुत सारे फीते की तार से बना वोल्टेज कोइल होता है। निचला इलेक्ट्रोमैग्नेट श्रृंखला मैग्नेट कहलाता है और इसमें थोक तार से बने दो वर्तमान कोइल होते हैं। वर्तमान कोइल को सर्किट और लोड वर्तमान के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाता है।
जबकि वोल्टेज कोइल को आपूर्ति मेन्स से जोड़ा जाता है और यह इंडक्टेंस और प्रतिरोध के उच्च अनुपात का उत्पादन करता है। शंट मैग्नेट के निचले भाग में तांबे की पट्टियाँ होती हैं जो घर्षण की प्रतिस्थापना प्रदान करती हैं ताकि शंट मैग्नेट फ्लक्स और आपूर्ति वोल्टेज के बीच कोण ठीक ९०° हो।
चलन प्रणाली
आप चित्र में देख सकते हैं, दो इलेक्ट्रोमैग्नेट के बीच की खाली जगह में एक पतला एल्युमिनियम डिस्क रखा गया है और इसे एक ऊर्ध्वाधर शाफ्ट पर स्थापित किया गया है। जब डिस्क दोनों चुंबकों द्वारा उत्पन्न फ्लक्स को काटता है, तो एल्युमिनियम डिस्क में ईडी करंट पैदा होते हैं। ईडी करंट और दो चुंबकीय क्षेत्रों के बीच की टकराव के परिणामस्वरूप डिस्क में एक विक्षेपी टोक पैदा होता है। जैसे-जैसे आप शक्ति उपभोग करना शुरू करते हैं, डिस्क धीरे-धीरे घूमना शुरू होता है और डिस्क के कई चक्कर एक निश्चित समय अंतराल में शक्ति उपभोग को प्रदर्शित करते हैं। सामान्यतः इसे किलोवाट-घंटे में मापा जाता है।
ब्रेकिंग प्रणाली
इस प्रणाली का मुख्य भाग एक स्थायी चुंबक, जिसे ब्रेक मैग्नेट कहा जाता है, है। यह डिस्क के पास स्थित होता है ताकि घूर्णन डिस्क के चुंबकीय क्षेत्र में गति के कारण ईडी करंट पैदा होते हैं। यह ईडी करंट फ्लक्स के साथ प्रतिक्रिया करता है और एक ब्रेकिंग टोक उत्पन्न करता है जो डिस्क की गति का विरोध करता है। डिस्क की गति को फ्लक्स को बदलकर नियंत्रित किया जा सकता है।
रजिस्टरिंग प्रणाली
इसका नाम से अंदाजा लगाया जा सकता है, यह डिस्क के चक्करों की संख्या को रजिस्टर करता है, जो उपभोग की गई ऊर्जा के सीधे किलोवाट-घंटे में आनुपातिक होती है। यहाँ एक डिस्क स्पिंडल होता है जो डिस्क शाफ्ट पर एक गियर द्वारा चलाया जाता है और डिस्क के चक्करों की संख्या को दर्शाता है।
ऊर्जा मापक का कार्य सिद्धांत
एक फेज प्रेरण तरंग ऊर्जा मापक का कार्य दो मुख्य मूलभूत आधार पर आधारित है:
एल्युमिनियम डिस्क का घूर्णन
उपभोग की गई ऊर्जा की गिनती और प्रदर्शन की व्यवस्था
एल्युमिनियम डिस्क का घूर्णन
धातु के डिस्क का घूर्णन दो कोइलों द्वारा संचालित किया जाता है। दोनों कोइलों को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि एक कोइल वोल्टेज के अनुपात में चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है और दूसरा कोइल वर्तमान के अनुपात में चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। वोल्टेज कोइल द्वारा उत्पन्न क्षेत्र ९०° देरी से आता है ताकि डिस्क में ईडी करंट पैदा होते हैं। दो क्षेत्रों द्वारा डिस्क पर लगाया गया बल तुरंत वर्तमान और वोल्टेज कोइल में वर्तमान और वोल्टेज के उत्पाद के अनुपात में होता है।
इसके परिणामस्वरूप, एक हल्का एल्युमिनियम डिस्क हवा की खाली जगह में घूमता है। लेकिन जब कोई शक्ति आपूर्ति नहीं होती, तो डिस्क को रोकने की आवश्यकता होती है। एक स्थायी चुंबक ब्रेक के रूप में कार्य करता है जो डिस्क के घूर्णन का विरोध करता है और शक्ति उपभोग के सापेक्ष घूर्णन की गति को संतुलित करता है।
उपभोग की गई ऊर्जा की गिनती और प्रदर्शन की व्यवस्था
इस प्रणाली में, उत्प्लावी डिस्क का घूर्णन गिना गया और फिर मीटर की खिड़की पर प्रदर्शित किया गया है। एल्युमिनियम डिस्क को एक स्पिंडल से जोड़ा गया है जिसमें एक गियर होता है। यह गियर रजिस्टर को चलाता है और डिस्क के चक्करों की गिनती की जाती है और रजिस्टर पर प्रदर्शित की जाती है जिसमें एक श्रृंखला की डायल होती हैं और प्रत्येक डायल एक अंक का प्रतिनिधित्व करती है। मीटर के सामने एक छोटी दिखावटी खिड़की होती है जो डायल की मदद से उपभोग की गई ऊर्जा को प्रदर्शित करती है। शंट मैग्नेट के केंद्रीय भाग में एक तांबे की शेडिंग रिंग होती है। शंट मैग्नेट द्वारा उत्पन्न फ्लक्स और आपूर्ति वोल्टेज के बीच कोण लगभग ९०° बनाने के लिए रिंग के स्थान में थोड़ी संशोधन की आवश्यकता होती है।
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