Xây dựng Đồng hồ Đo Năng lượng AC
Đồng hồ đo năng lượng là phần cơ bản để đo tiêu thụ điện năng. Nó được sử dụng ở mọi nơi, không phụ thuộc vào mức tiêu thụ lớn hay nhỏ. Nó còn được gọi là đồng hồ kilowatt giờ. Ở đây, chúng ta sẽ thảo luận về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đồng hồ năng lượng cảm ứng.
Để hiểu cấu trúc của đồng hồ kilowatt giờ, chúng ta phải hiểu bốn thành phần thiết yếu của đồng hồ. Các thành phần này như sau:
Hệ thống dẫn động
Hệ thống di chuyển
Hệ thống phanh
Hệ thống ghi số
Hệ thống dẫn động
Các thành phần của hệ thống này là hai từ trường lót thép silicon. Từ trường trên được gọi là từ trường shunt và nó mang cuộn dây điện áp gồm nhiều vòng dây mỏng. Từ trường dưới được gọi là từ trường series và nó mang hai cuộn dây dòng điện gồm một vài vòng dây dày. Cuộn dây dòng điện được nối tiếp với mạch và dòng tải đi qua nó.
Cuộn dây điện áp được kết nối với nguồn cung cấp và tạo ra tỷ lệ cảm kháng so với điện trở cao. Có các dải đồng ở phần dưới của từ trường shunt để cung cấp bù ma sát sao cho góc pha giữa từ thông từ trường shunt và điện áp nguồn chính xác là 90o.
Hệ thống di chuyển
Như bạn có thể thấy trong hình, có một đĩa nhôm mỏng đặt trong khe giữa hai từ trường và được gắn trên trục thẳng đứng. Dòng xoáy được tạo ra trong đĩa nhôm khi nó cắt từ thông do cả hai từ trường tạo ra. Kết quả của sự can thiệp của dòng xoáy và hai trường từ tạo ra mô men xoắn lệch trong đĩa. Khi bạn bắt đầu tiêu thụ điện năng, đĩa bắt đầu quay chậm và số lần quay của đĩa hiển thị lượng điện năng tiêu thụ, trong khoảng thời gian cụ thể. Thông thường, nó được đo bằng kilowatt giờ.
Hệ thống phanh
Thành phần chính của hệ thống này là một nam châm vĩnh cửu gọi là nam châm phanh. Nó được đặt gần đĩa để dòng xoáy được tạo ra do đĩa quay di chuyển qua từ trường. Dòng xoáy này phản ứng với từ thông và tạo ra mô men phanh, đối nghịch với chuyển động của đĩa. Tốc độ của đĩa có thể được điều khiển bằng cách thay đổi từ thông.
Hệ thống ghi số
Như tên gọi, nó ghi lại số lần quay của đĩa, tỷ lệ thuận với lượng năng lượng tiêu thụ trực tiếp theo kilowatt giờ. Có một trục đĩa được dẫn động bởi bánh răng trên trục đĩa và chỉ số lần đĩa đã quay.
Nguyên lý hoạt động của đồng hồ năng lượng
Nguyên lý hoạt động của đồng hồ năng lượng cảm ứng một pha dựa trên hai nguyên tắc chính:
Quay của đĩa nhôm.
Sắp xếp đếm và hiển thị lượng năng lượng tiêu thụ.
Quay của đĩa nhôm
Quay của đĩa kim loại được vận hành bởi hai cuộn dây. Cả hai cuộn dây đều được sắp xếp sao cho một cuộn dây tạo ra từ trường tỷ lệ với điện áp và cuộn dây khác tạo ra từ trường tỷ lệ với dòng điện. Trường từ do cuộn dây điện áp tạo ra bị trì hoãn 90o để dòng xoáy được tạo ra trong đĩa. Lực tác dụng lên đĩa do hai trường từ tỷ lệ với tích của dòng điện tức thời và điện áp trong cuộn dây.
Kết quả là, một đĩa nhôm nhẹ quay trong khe không khí. Nhưng cần phải dừng đĩa khi không có nguồn điện. Một nam châm vĩnh cửu hoạt động như phanh, chống lại sự quay của đĩa và cân bằng tốc độ quay theo mức tiêu thụ năng lượng.
Sắp xếp đếm và hiển thị lượng năng lượng tiêu thụ
Trong hệ thống này, số lần quay của đĩa nổi đã được đếm và sau đó hiển thị trên cửa sổ đồng hồ. Đĩa nhôm được kết nối với một trục có bánh răng. Bánh răng này dẫn động bộ đếm và số lần quay của đĩa đã được đếm và hiển thị trên bộ đếm, có chuỗi các bàn quay và mỗi bàn quay đại diện cho một chữ số. Có một cửa sổ hiển thị nhỏ ở phía trước của đồng hồ để hiển thị số liệu năng lượng tiêu thụ nhờ các bàn quay. Có một vòng chắn đồng ở chi tiết trung tâm của từ trường shunt. Để làm cho góc pha giữa từ thông do từ trường shunt tạo ra và điện áp nguồn khoảng 900, cần điều chỉnh nhỏ vị trí của vòng chắn.
Tuyên bố: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
