Co je integrační přístroj

Definice a klasifikace integračních přístrojů
Definice

Integrační přístroj je navržen tak, aby měřil kumulativní energii dodanou elektrickým obvodem v průběhu určitého časového období. Soustředí se na celkové množství spotřebované energie, bez ohledu na rychlost, jakou tato spotřeba probíhá. Příkladem integračního přístroje je watt - hodinový měřič, který přímo kvantifikuje energii ve watt - hodinách. Tato funkce dělá z integračních přístrojů neocenitelné nástroje pro přesné určení celkové spotřeby energie v různých elektrických systémech, ať už v bytovém, komerčním nebo průmyslovém prostředí.

Druhy integračních přístrojů

Integrační přístroje lze primárně rozdělit do dvou odlišných typů: hodinový měřič a motorový měřič. Každý typ používá unikátní mechanismy k dosažení integrace elektrické energie v průběhu času.

Hodinový měřič

Hodinový měřič má specializovaný hodinový mechanismus vybavený dvěma kyvadly a dvěma sadami cívek. Jedna cívka je napájená elektrickým proudem proudujícím obvodem, zatímco druhá je napájená napětím přes něj. Cívka s proudem je pevně umístěna, zatímco cívka s napětím je připojena k kyvadlu. Když je elektrický obvod aktivní, magnetické síly generované cívkami s proudem a napětím interagují. Tyto síly působí na kyvadlo, což ho přiměje k pohybu. Magnetický tah od pevné cívky s proudem pracuje na to, aby kyvadlo táhl zpět, což vytváří dynamický pohyb, který je přímo spojen s elektrickými parametry obvodu. Tento pohyb je pak převeden na měření kumulativní spotřeby energie v průběhu času, kde hodinový mechanismus sleduje uplynutí času a koreluje ho s vstupem elektrické energie.

Hodinový měřič (Pokračování)

Magnetická síla generovaná cívkami vyvolá tah na kyvadlo, což ho přiměje k kývání zpět směrem k pevným cívkám s proudem. Toto působí interakci mezi oběma kyvadly. Jak jedno kyvadlo pohybuje dopředu, druhé zažívá zpomalení. Rozdíl v kývacích pohybech těchto kyvadel slouží jako ukazatel spotřebované elektrické energie obvodem. Přesným měřením a analýzou těchto rozdílů v pohybu kyvadel v průběhu času může hodinový měřič přesně vypočítat a zobrazit kumulativní energii.

Motorový měřič

Motorový měřič je široce považován za spolehlivý a efektivní přístroj pro měření elektrické energie, což z něj dělá preferovanou volbu v mnoha aplikacích. Strukturálně se skládá ze tří zásadních komponent, každá z nich hraje klíčovou roli v jeho fungování:

Řídící systém

Řídící systém motorového měřiče je navržen tak, aby generoval otáčivý moment. Tento otáčivý moment je přímo úměrný elektrickému proudu proudujícímu obvodem, který se měří. Jak se proud mění, mění se i otáčivý moment generovaný řídícím systémem. Tento otáčivý moment pak působí jako pohonná síla, která nastaví pohyblivý systém měřiče do pohybu. V podstatě řídící systém převádí elektrickou energii z proudu na mechanickou otáčivou energii, což iniciuje proces měření.

Březí systém

Březí systém plní klíčovou funkci tím, že vyvolá brzdící otáčivý moment uvnitř měřiče. Tento brzdící otáčivý moment je přímo úměrný otáčivé rychlosti pohyblivého systému. Mechanismus za tímto spočívá v generování vířivých proudů. Když se pohyblivý disk, umístěný v magnetickém poli trvalého magnetu, otáčí, jsou vyvolány vířivé proudy. Interakce mezi vířivými proudy a magnetickým polem vytváří brzdící otáčivý moment. Tento moment působí proti pohonnemu otáčivému momentu z řídícího systému, což zajistí, že měřič bude fungovat v stabilní a konstantní rychlosti. Bez efektivního březího systému by se pohyblivé části měřiče nekontrolovatelně zrychlily, což by vedlo k nepřesným měřením.

Záznamový systém

Záznamový systém je odpovědný za překlad otáčivého pohybu pohyblivého systému do čitelného měření spotřeby energie. Pohyblivý systém je montován na hřebenovitý hřídel. Série kol, známá jako řetězec kol, je spojena s hřebenovitým hřídelem prostřednictvím ozubeného kolečka. Jak se hřídel otáčí díky pohonnému otáčivému momentu z řídícího systému, kolá také otáčejí. Hřídel je vybaven ukazovátky, která se pohybují po stupnicích, které jsou kalibrovány tak, aby zobrazovaly spotřebu energie v různých jednotkách, jako jsou desítky, stovky, desetiny atd. Tato vizuální reprezentace umožňuje uživatelům snadno monitorovat a zaznamenávat množství spotřebované elektrické energie v průběhu daného období.

Ve srovnání s hodinovými měřiči nabízejí motorové měřiče levnější řešení. Složitý design a výrobní požadavky hodinových měřičů přispívají k jejich vyšší ceně. Jako výsledek se motorové měřiče staly přístrojem volby v průmyslovém prostředí, kde je požadováno velkoskalové a kontinuální měření energie. Jejich dostupnost, kombinována s jejich spolehlivým a přesným výkonem, je dobře vhodná pro náročné prostředí průmyslových aplikací.

Funkce hodinového měřiče a detaily motorového měřiče

Hodinový měřič

Magnetické síly generované cívkami vyvolají tah na kyvadlo, což ho nutí kývat zpět k pevným cívkám. Tento pohyb započne interakci mezi oběma kyvadly. Jak jedno kyvadlo pohybuje dopředu, druhé zažívá zpomalení. Variace v kývacích vzorcích těchto kyvadel slouží jako indikátor elektrické energie v obvodu. Přesným měřením těchto rozdílů v pohybu kyvadel může hodinový měřič přesně určit kumulativní spotřebu energie v průběhu specifického období.

Motorový měřič

Motorový měřič je široce využívaný přístroj pro měření energie, díky své spolehlivosti a efektivitě. Skládá se ze tří integračních komponent, každá z nich hraje významnou a klíčovou roli v jeho funkčnosti:

Řídící systém

Řídící systém motorového měřiče je navržen tak, aby generoval otáčivý moment, který je přímo úměrný elektrickému proudu proudujícímu obvodem, který se měří. Tento otáčivý moment působí jako pohonná síla, která nastaví pohyblivý systém měřiče do pohybu. Jak se proud mění, otáčivý moment generovaný řídícím systémem se přizpůsobuje, což zajišťuje, že pohyb měřiče přesně odráží vstup elektrické energie. V podstatě řídící systém převádí elektrickou energii z proudu na mechanickou otáčivou energii, což iniciuje proces měření energie.

Březí systém

Březí systém plní klíčovou funkci tím, že vyvolá brzdící otáčivý moment, který je přímo související s otáčivou rychlostí pohyblivého systému. Tento brzdící otáčivý moment je generován indukcí vířivých proudů. Když se pohyblivý disk, umístěný v magnetickém poli trvalého magnetu, otáčí, jsou vyvolány vířivé proudy. Interakce mezi těmito vířivými proudy a magnetickým polem vytváří brzdící otáčivý moment. Tento moment působí jako protisíla k pohonnému otáčivému momentu z řídícího systému, což udržuje měřič v konstantní otáčivé rychlosti. Bez efektivního březího systému by se pohyblivé části měřiče nekontrolovatelně zrychlily, což by vedlo k nepřesným měřením energie.

Záznamový systém

Záznamový systém je odpovědný za překlad otáčivého pohybu pohyblivého systému do kvantifikovatelného a čitelného zobrazení spotřeby energie. Pohyblivý systém je montován na hřebenovitý hřídel. Série kol, známá jako řetězec kol, je spojena s hřebenovitým hřídelem prostřednictvím ozubeného kolečka. Jak se hřídel otáčí díky pohonnému otáčivému momentu z řídícího systému, kolá také otáčejí. Hřídel je vybaven ukazovátky, která se pohybují po kalibrovaných stupnici, které jsou označeny k zobrazení spotřeby energie v různých jednotkách, jako jsou desítky, stovky, desetiny atd. Toto vizuální zobrazení umožňuje uživatelům snadno monitorovat a zaznamenávat množství spotřebované elektrické energie v průběhu času.

Vzhledem k relativně vysoké ceně hodinových měřičů, hlavně z důvodu jejich složitého designu a výrobních požadavků, se motorové měřiče staly přístrojem volby v průmyslovém prostředí. Jejich cenová dostupnost, kombinována s jejich schopností poskytovat přesná a konzistentní měření energie, je dobře vhodná pro náročné a velkoskalové potřeby sledování energie v průmyslu.