समाकलन यंत्रों की परिभाषा और वर्गीकरण
परिभाषा
समाकलन यंत्र एक विद्युत परिपथ द्वारा निश्चित अवधि में आपूर्ति की गई संचयित ऊर्जा को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उस दर की उपेक्षा करते हुए ऊर्जा की कुल मात्रा पर केंद्रित होता है जिस दर से उपभोग होता है। समाकलन यंत्र का एक प्रमुख उदाहरण वॉट-घंटा मीटर है, जो ऊर्जा को वॉट-घंटा में सीधे मापता है। यह कार्यक्षमता समाकलन यंत्रों को विभिन्न विद्युत प्रणालियों में समग्र ऊर्जा उपयोग को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए अत्यंत मूल्यवान बनाती है, चाहे वह आवासीय, व्यावसायिक, या औद्योगिक सेटिंग में हो।
समाकलन यंत्रों के प्रकार
समाकलन यंत्रों को मुख्य रूप से दो अलग-अलग प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: घड़ी मीटर और मोटर मीटर। प्रत्येक प्रकार विद्युत ऊर्जा के समय के साथ समाकलन को प्राप्त करने के लिए अद्वितीय तंत्र का उपयोग करता है।
घड़ी मीटर
घड़ी मीटर में दो पेंडुलम और दो सेट के कुंडलें लगे एक विशेष घड़ी तंत्र होता है। एक कुंडली परिपथ में बहने वाली विद्युत धारा से ऊर्जापूर्ण होती है, जबकि दूसरी कुंडली इस पर लगे वोल्टेज से ऊर्जापूर्ण होती है। धारा कुंडली दृढता से जमी होती है, जबकि वोल्टेज कुंडली पेंडुलम से जुड़ी होती है। जब विद्युत परिपथ सक्रिय होता है, तो धारा और वोल्टेज कुंडलियों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय बल परस्पर क्रिया करते हैं। ये बल पेंडुलम पर कार्य करते हैं, जिससे यह चलने लगता है। ठहरे हुए धारा कुंडली से उत्पन्न चुंबकीय खींच का कार्य पेंडुलम को वापस खींचना होता है, जिससे एक गतिशील गति बनती है जो परिपथ के विद्युत पैरामीटरों से सीधे संबंधित होती है। यह गति, अपने बारी में, समय के साथ संचयित ऊर्जा के उपभोग की माप में अनुवादित होती है, जिसमें घड़ी तंत्र समय के बीतने का ट्रैक रखता है और इसे विद्युत ऊर्जा इनपुट के साथ संबद्ध करता है।

घड़ी मीटर (जारी)
कुंडलियों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय बल पेंडुलम पर खींच लगाता है, जिससे यह ठहरे हुए धारा कुंडलियों की ओर झुकता है। यह कार्य दो पेंडुलमों के बीच एक प्रतिक्रिया की शुरुआत करता है। जैसे-जैसे एक पेंडुलम आगे बढ़ता है, दूसरा पेंडुलम रुकने का अनुभव करता है। इन पेंडुलमों के झूलने की गतियों में अंतर परिपथ द्वारा उपभोग की गई विद्युत ऊर्जा का एक संकेतक होता है। इन अंतरों को सटीक रूप से मापकर और समय के साथ विश्लेषण करके, घड़ी मीटर समय के दौरान उपभोग की गई संचयित ऊर्जा को सटीक रूप से गणना और प्रदर्शित कर सकता है।
मोटर मीटर
मोटर मीटर विद्युत ऊर्जा मापन के लिए एक विश्वसनीय और कुशल उपकरण के रूप में व्यापक रूप से माना जाता है, जिससे इसे अनेक अनुप्रयोगों में पसंद किया जाता है। संरचनात्मक रूप से, इसमें तीन महत्वपूर्ण घटक होते हैं, जिनमें से प्रत्येक इसके संचालन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है:
संचालन प्रणाली
मोटर मीटर की संचालन प्रणाली टोक़ के उत्पादन के लिए डिज़ाइन की गई है। यह टोक़ मापी जा रहे परिपथ में बहने वाली विद्युत धारा के समानुपाती होता है। जैसे-जैसे धारा बदलती है, वैसे-वैसे ही संचालन प्रणाली द्वारा उत्पादित टोक़ भी बदलता है। यह टोक़ फिर मीटर के गतिशील प्रणाली को गतिमान करने का एक चालक बल के रूप में कार्य करता है। मूल रूप से, संचालन प्रणाली धारा से आई विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक घूर्णन ऊर्जा में रूपांतरित करती है, ऊर्जा मापन प्रक्रिया की शुरुआत करती है।
ब्रेकिंग प्रणाली
ब्रेकिंग प्रणाली मीटर के अंदर एक ब्रेकिंग टोक़ उत्पन्न करने के लिए एक महत्वपूर्ण कार्य करती है। यह ब्रेकिंग टोक़ गतिशील प्रणाली की घूर्णन गति के समानुपाती होता है। इस तंत्र का पीछे का तर्क एडी करंट्स के उत्पादन से है। जब गतिशील डिस्क, जो एक निरंतर चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के भीतर स्थित होता है, घूमता है, तो एडी करंट्स उत्पन्न होते हैं। एडी करंट्स और चुंबकीय क्षेत्र के बीच की प्रतिक्रिया ब्रेकिंग टोक़ का उत्पादन करती है। यह टोक़ संचालन प्रणाली से आने वाले चालक टोक़ का विरोध करता है, सुनिश्चित करता है कि मीटर स्थिर, संगत गति पर संचालित होता है। बिना एक प्रभावी ब्रेकिंग प्रणाली के, मीटर के गतिशील भाग अनियंत्रित रूप से तेज़ हो जाएंगे, जिससे असटीक माप प्राप्त होंगे।
रजिस्टरिंग प्रणाली
रजिस्टरिंग प्रणाली गतिशील प्रणाली की घूर्णन गति को ऊर्जा उपभोग की एक वाचनीय और मापनीय प्रदर्शन में अनुवादित करने के लिए जिम्मेदार है। गतिशील प्रणाली एक वर्म-कट स्पिंडल पर स्थापित होती है। एक गोलियों की श्रृंखला, जिसे गोलियों की श्रृंखला के रूप में जाना जाता है, वर्म-कट स्पिंडल से एक पिनियन के माध्यम से जुड़ी होती है। जैसे-जैसे स्पिंडल संचालन प्रणाली से आने वाले चालक टोक़ के कारण घूमता है, गोलियाँ भी घूमती हैं। स्पिंडल पर ऐसे हाथ लगे होते हैं जो डायल पर चलते हैं, जो ऊर्जा उपभोग को विभिन्न इकाइयों, जैसे दहाई, सैकड़ा, दशांश, और इत्यादि में प्रदर्शित करने के लिए कलिब्रेटेड होते हैं। यह दृश्य प्रतिनिधित्व उपयोगकर्ताओं को समय के दौरान उपभोग की गई विद्युत ऊर्जा की संख्या को आसानी से निगरानी और रिकॉर्ड करने में सक्षम बनाता है।
घड़ी मीटरों की तुलना में, मोटर मीटर एक अधिक लाभदायक हल प्रदान करते हैं। घड़ी मीटरों की जटिल डिज़ाइन और निर्माण आवश्यकताओं के कारण उनकी कीमत अधिक होती है। इस परिणामस्वरूप, बड़े पैमाने और लगातार ऊर्जा मापन की आवश्यकता वाले औद्योगिक सेटिंग में मोटर मीटर पसंदीदा यंत्र बन गए हैं। उनकी कीमत में सुलभता, उनकी विश्वसनीय और सटीक प्रदर्शन के संयोजन से उन्हें औद्योगिक अनुप्रयोगों के मांग के वातावरण के लिए अच्छी तरह से उपयुक्त बनाता है।
घड़ी मीटर का संचालन और मोटर मीटर की विवरण
घड़ी मीटर
कुंडलियों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय बल पेंडुलम पर खींच लगाता है, जिससे यह ठहरे हुए कुंडलियों की ओर झुकता है। यह कार्य दो पेंडुलमों के बीच एक प्रतिक्रिया की शुरुआत करता है। जैसे-जैसे एक पेंडुलम आगे बढ़ता है, दूसरा पेंडुलम रुकने का अनुभव करता है। इन पेंडुलमों के झूलने की गतियों में अंतर परिपथ द्वारा उपभोग की गई विद्युत ऊर्जा का एक संकेतक होता है। इन अंतरों को सटीक रूप से मापकर और समय के साथ विश्लेषण करके, घड़ी मीटर समय के दौरान उपभोग की गई संचयित ऊर्जा को सटीक रूप से गणना और प्रदर्शित कर सकता है।
मोटर मीटर
मोटर मीटर विद्युत ऊर्जा मापन के लिए एक विश्वसनीय और कुशल उपकरण के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिससे इसे अनेक अनुप्रयोगों में पसंद किया जाता है। इसमें तीन अभिन्न घटक होते हैं, जिनमें से प्रत्येक इसकी कार्यक्षमता में एक अलग-अलग और महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है:
संचालन प्रणाली
मोटर मीटर की संचालन प्रणाली टोक़ के उत्पादन के लिए डिज़ाइन की गई है, जो मापी जा रहे परिपथ में बहने वाली विद्युत धारा के समानुपाती होता है। यह टोक़ चालक बल के रूप में कार्य करता है, जो मीटर के गतिशील प्रणाली को गतिमान करता है। जैसे-जैसे धारा बदलती है, संचालन प्रणाली द्वारा उत्पादित टोक़ भी समान रूप से समायोजित होता है, सुनिश्चित करता है कि मीटर का गतिमान संचालन विद्युत ऊर्जा इनपुट को सटीक रूप से प्रतिबिंबित करता है। मूल रूप से, संचालन प्रणाली धारा से आई विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक घूर्णन ऊर्जा में रूपांतरित करती है, ऊर्जा मापन प्रक्रिया की शुरुआत करती है।
ब्रेकिंग प्रणाली
ब्रेकिंग प्रणाली गतिशील प्रणाली की घूर्णन गति के समानुपाती ब्रेकिंग टोक़ उत्पन्न करने के लिए एक महत्वपूर्ण कार्य करती है। यह टोक़ एडी करंट्स के उत्पादन से उत्पन्न होता है। जब गतिशील डिस्क, जो एक निरंतर चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के भीतर स्थित होता है, घूमता है, तो एडी करंट्स उत्पन्न होते हैं। एडी करंट्स और चुंबकीय क्षेत्र के बीच की प्रतिक्रिया ब्रेकिंग टोक़ का उत्पादन करती है। यह टोक़ संचालन प्रणाली से आने वाले चालक टोक़ का विरोध करता है, सुनिश्चित करता है कि मीटर स्थिर, संगत गति पर संचालित होता है। बिना एक प्रभावी ब्रेकिंग प्रणाली के, मीटर के गतिशील भाग अनियंत्रित रूप से तेज़ हो जाएंगे, जिससे असटीक माप प्राप्त होंगे।
रजिस्टरिंग प्रणाली
रजिस्टरिंग प्रणाली गतिशील प्रणाली की घूर्णन गति को ऊर्जा उपभोग की एक मापनीय और वाचनीय प्रदर्शन में अनुवादित करने के लिए जिम्मेदार है। गतिशील प्रणाली एक वर्म-कट स्पिंडल पर स्थापित होती है। एक गोलियों की श्रृंखला, जिसे गोलियों की श्रृंखला के रूप में जाना जाता है, वर्म-कट स्पिंडल से एक पिनियन के माध्यम से जुड़ी होती है। जैसे-जैसे स्पिंडल संचालन प्रणाली से आने वाले चालक टोक़ के कारण घूमता है, गोलियाँ भी घूमती हैं। स्पिंडल पर ऐसे हाथ लगे होते हैं जो डायल पर चलते हैं, जो ऊर्जा उपभोग को विभिन्न इकाइयों, जैसे दहाई, सैकड़ा, दशांश, और इत्यादि में प्रदर्शित करने के लिए कलिब्रेटेड होते हैं। यह दृश्य प्रतिनिधित्व उपयोगकर्ताओं को समय के दौरान उपभोग की गई विद्युत ऊर्जा की संख्या को आसानी से निगरानी और रिकॉर्ड करने में सक्षम बनाता है।
घड़ी मीटरों की तुलना में, मोटर मीटर एक अधिक लाभदायक हल प्रदान करते हैं। घड़ी मीटरों की जटिल डिज़ाइन और निर्माण आवश्यकताओं के कारण उनकी कीमत अधिक होती है। इस परिणामस्वरूप, बड़े पैमाने और लगातार ऊर्जा मापन की आवश्यकता वाले औद्योगिक सेटिंग में मोटर मीटर पसंदीदा यंत्र बन गए हैं। उनकी कीमत में सुलभता, उनकी व