Zein da energia neurrizala eta zein dira bere eraikuntza eta funtzionamenduaren oinarrizko printzipioak
Definizioa: Energiaren kontagailua elektrizitate-sorgai batek erabili duen energia elektrikoa neurtzeko gertakaria da. Energia elektrikoak sorgairen erabilitako eta erabilgarri izan den indarra totala esango du. Energiaren kontagailuak erabiltzen dira etxeko eta industriaileko zirkuituetan AC-energiaren erabilera neurtzeko. Hauek kostu txikiak dituzte eta zehatzak dira.
Energiaren Kontagailuaren Eraikuntza
Azpian agertzen den irudian ikus daiteke fasa bakarreko energiaren kontagailuaren eraikuntza.
Energiaren kontagailua lau osagai nagusi ditu, hauetakoak dira:
Jarraian eskaintzen dugu kiekien azalpen zehatz bat.
Propulsio Sistema
Elektromagnetismoa propulsio sisteman oinarriko elementua da. Elektrokorrontearen pasaldiari esker aktibatzen da magnetismo temporala bezala funtzionatzen duena. Elektromagnetismo honen nuklea silicio arrazoiak egiten ditu.
Propulsio sistemaren barruan bi elektromagnetismo daude. Goikoak shunt elektromagnetismo deritzogu, eta azpikoak serie elektromagnetismo.
Magnetismoaren nukleoa konpongarri den kupreko banda batekin dotatuta dago. Banda hau hasieratzen du shunt magnetismoak sortutako fluxu magnetikoak jarioarekiko perpendikularra bihurtzeko.
Mugimendu Sistema
Mugimendu sistemak aluminio diska bat du, lego-zaharrak salbueskarrean kokatuta. Diska hori bi elektromagnetismoen arteko espazioan kokatuta dago. Magnetismoaren aldatzean diskan eddy korronteak sortzen dira. Korronte hauek fluxu magnetikoarekin elkarrekintza egin dezakeen, desplazamendu-momentua sortuz.
Elektrizitate gailuak indarra hartzen dutenean, aluminio diska biratu hasten da. Biraket zenbait ondoren, diska erabili duen energia elektrikoa adierazten du. Biraket kopurua denbora jakin baten gainean kontatzen da, eta diska indar-konsumoa kilowatt-orren bitartez neurtzen du.
Araztun Sistema
Magnetismo permanente bat erabiltzen da aluminio diskaren biraketak murrizteko. Diska biratzen denean, eddy korronteak sortzen dira. Korronte hauek magnetismo permanentearen fluxu magnetikoarekin elkarrekintza egin dezakeen, araztun-momentua sortuz.
Araztun momentuak diskaren mugimendua aurkitzen du, biraket-tasuna murriztuz. Magnetismo permanentea konpongarria da; erradialki biratuz, araztun-momentua alda daiteke.
Kontatze (Kontatze Mekanismoa)
Kontatze mekanismoaren funtzio nagusia aluminio diskaren biraket kopurua erregistratzeara doa. Diskaren biraketak sorgairen erabili duen energia elektrikoa adierazten du, kilowatt-orren bitartez neurtuta.
Diskaren biraketak ezagun diren dialsen puntuatorietara igotzen dira erregistratzeko. Kilowatt-orretan neurtutako energia erabilera kalkulatzen da diskaren biraket kopurua biderkatuz kontagailuaren konstantearekin. Dialen konfigurazioa azpiko irudian ikusten da.
Energiaren Kontagailuaren Printzipioa
Energiaren kontagailuak aluminio diska bat du, bere biraketak erabiliz sorgairen erabili duen indarra neurtzen duena. Diska hori serie elektromagnetismoaren eta shunt elektromagnetismoaren arteko espazioan kokatuta dago. Shunt magnetismoak presio koilu bat du, eta serie magnetismoak korronte koilu bat du.
Presio koiluak jario tensioari esker fluxu magnetiko bat sortzen du, eta korronte koiluak sorgairen korronteak pasaldiari esker fluxu magnetiko bat sortzen du.
Tensio (presio) koiluak sortutako fluxu magnetikoak korronte koiluaren fluxu magnetikoaren 90° urrundu egiten du. Fase-desberdintasun hau eddy korronteak diskan sortzen ditu. Korronte hauek eta fluxu magnetiko konbinatuak elkarrekintza egin dezakeen, momentu-biraka bat sortuz, diskaren gainean eragin dezakeen. Diska biratzen hasten da ondorioz.
Diskaren gainean eragindako momentu-biraketa korronte koiluan pasatzen den korrontearen eta presio koiluan egon den tensioaren proportzionala da. Araztun sisteman dagoen magnetismo permanentea diskaren biraketak regulatzen ditu. Diskaren mugimendua aurkitzen du, biraket-tasuna erabili duen indararekin bat datozen moduan. Ziklometro bat (kontatze mekanismoa) diskaren biraket kopurua zenbatu egiten du energia erabilera kuantifikatzeko.
Energiaren Kontagailuaren Teoria
Presio koiluak turns kopuru handia du, inductiboa dela. Presio koiluaren fluxu magnetikok air-light gap luzera txikiaren esku hartzen du askoz neurri txikiagoa. Presio koiluan pasatzen den Ip korrontea, jario tensioari esker, koiluaren inductibotasun handiari esker jario tensioarekiko 90° urrundu egiten du.
Ip korrontea bi fluxu magnetiko sortzen ditu, Φp, hauetako bata p1 eta bestea p2. Fluxu magnetikoaren zati handiena, Φp1, espazio kanpoan pasa daiteke neurri txikiagatik. Fluxu magnetikoaren beste zati bat, Φp2, diskaren gainean pasa eta diskaren biraketarako momentu-biraka bat sortzen du.
Φp fluxu magnetikoa aplikatutako tenisorantz proportzionala da eta tenisoraino 90° urrundu egiten du. Hau fluxu alternoa denez, diskan Iep eddy korrontea induzitzen du.
Sorgairen korrontea korronte koiluan pasatzen denean, Φs fluxu magnetikoa sortzen da. Fluxu hau diskan Ies eddy korrontea induzitzen du. Ies eddy korrentea Φp fluxuarekin interaktzioa egiten du, eta Iep eddy korrentea Φs fluxuarekin interaktzioa egiten du, momentu-biraka bat sortuz. Bi momentu-birakak aurkako norabideetan eragiten dituzte, eta momentu-biraka orokorra bi horien arteko kenketa da.
Energiaren kontagailuaren fasore diagrama azpiko irudian ikusten da.
Balio hauek definitzen dira:
V - aplikatutako tenisoa
I - sorgairen korrontea
∅ - sorgairen korronteari dagokion fase angelua
Ip - sorgairen presio angelua
Δ - jario tenisioa eta presio koiluaren fluxuaren arteko fase angelua
f - maiztasuna
Z - eddy korrenteen impedimentzia
∝ - eddy korrenteen bideen fase angelua
Eep - fluxuak induzitutako eddy korrenteak
Iep - fluxuak induzitutako eddy korrenteak
Eev - fluxuak induzitutako eddy korrenteak
Ies - fluxuak induzitutako eddy korrenteak
Diskaren momentu-biraketa orokorra honela adierazten da
non K1 - konstantea
Φ1 eta Φ2 fluxuen arteko fase angeluak dira. Energiaren kontagailuan, Φp eta Φs hartzen dira.
β - fluxuen arteko fase angelua, Φp eta Φp = (Δ - Φ), beraz
Bistaratze estatuan, propulsio momentuaren abiadura araztun momentuaren abiadura berdina da.
Biraketaren abiadura indararekin proportzionala da.
Hiru faseko energiaren kontagailuak erabiltzen dira indar handiak neurtzeko.
