Byggnad av växelströmsmätare
Energimätare är den grundläggande delen för att mäta energiförbrukning. De används överallt, oavsett om förbrukningen är stor eller liten. Det kallas också wattimemätare. Här diskuterar vi konstruktionen och arbetsprincipen för induktionsbaserade energimätare.
För att förstå strukturen hos wattimemätaren måste vi förstå de fyra viktiga komponenterna i mätaren. Dessa komponenter är följande:
Drivsystem
Rörelsesystem
Bromssystem
Registreringssystem
Drivsystem
Komponenterna i detta system är två silikonstålslaminerade elektromagneter. Den övre elektromagnetkallas shunt-magnet och den bär en spänningsbobin bestående av många varv tunn tråd. Den nedre elektromagnetkallas serie-magnet och den bär två strömbobiner bestående av några varv tjock tråd. Strömbobinerna är anslutna i serie med kretsen och belastningsströmmen passerar genom dem.
Medan spänningsbobinen är ansluten till nätet och producerar ett högt förhållande mellan induktans och resistans. Det finns kopparband i det nedre partiet av shunt-magnet som ger friktionskompensation så att fasvinkeln mellan shunt-magnetens flux och nätspänningen är exakt 90o.
Rörelsesystem
Som du kan se i figuren finns det en tunn aluminiumskiva placerad i gapet mellan de två elektromagneter och monterad på en vertikal axel. Strömslingor induceras i aluminiumskivan när den skär magnetfältet från båda magneterna. Som en följd av interferensen mellan strömslingorna och de två magnetfälten uppstår en avvikande moment i skivan. När du börjar förbruka energi börjar skivan långsamt rotera och flera rotationer av skivan visar energiförbrukningen under ett visst tidsintervall. Normalt mäts detta i kilowatttimmar.
Bromssystem
Den huvudsakliga delen av detta system är en permanentmagnet som kallas bromsmagnet. Den ligger nära skivan så att strömslingor induceras i den på grund av rörelsen av den roterande skivan genom magnetfältet. Denna strömsling reagerar med fluxen och utövar ett bromsmoment som motverkar skivans rörelse. Skivans hastighet kan kontrolleras genom att ändra fluxen.
Registreringssystem
Som namnet antyder, registrerar det antalet rotationer av skivan som är proportionellt mot den förbrukade energin direkt i kilowatttimmar. Det finns en skivaxel som drivs av en tandrad på skivaxeln och visar antalet gånger skivan har roterat.
Arbetsprincip för energimätare
Arbetet med enfasinduktionsbaserade energimätare baseras på två huvudfundamental:
Rotation av aluminiumskiva.
Arrangemang för att räkna och visa mängden förbrukad energi.
Rotation av en aluminiumskiva
Rotationen av metallisk skiva drivs av två bobiner. Båda bobinerna är arrangerade så att en bobin producerar ett magnetfält i förhållande till spänningen och den andra bobinen skapar ett magnetfält i förhållande till strömmen. Fältet producerat av spänningsbobinen är fördröjt med 90o så att strömslingor induceras i skivan. Kraften som utövas på skivan av de två fälten är proportionell mot produkten av den omedelbara strömmen och spänningen i bobinerna.
Som en följd av detta roterar en lätt aluminiumskiva i ett luftgap. Men det finns ett behov av att stoppa skivan när det inte finns någon ström. En permanentmagnet fungerar som en broms som motsätter sig skivans rotation och balanserar rotationshastigheten i förhållande till energiförbrukningen.
Arrangemang för att räkna och visa den förbrukade energin
I detta system har rotationen av den flytande skivan räknats och sedan visats i mätarfönstret. Aluminiumskivan är ansluten till en axel som har en tandrad. Denna tandrad driver registreringen och rotationen av skivan har räknats och visats på registreringen som har en serie av dials och varje dial representerar en siffra. Det finns ett litet visningsfönster framför mätaren som visar mätningen av den förbrukade energin med hjälp av dials. Det finns en kopparskuggring vid det centrala ledet av shunt-magnet. För att göra fasvinkeln mellan fluxen producerad av shunt-magnet och nätspänningen omkring 900, krävs småjusteringar i ringens placering.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
