Hvað er orka-mælir og hvað eru aðalbyggingar hans og virkni?

Skilgreining: Raforkumat er tæki sem notað er til að mæla raforkuna sem notuð er af raforkuhending. Rafork fer til sögunnar um heildarraforkuna sem notuð er og nýtt er af hending yfir ákveðið tímabil. Raforkumatur eru notuð í heimilis- og viðskipta RAF straumakerfum til að mæla orkuþróun. Þau eru miðlungs ódýr og nákvæm.

Bygging Raforkumats
Bygging einfalds fás raforkumats er sýnd á myndinni hér fyrir neðan. 

Raforkumat samanstendur af fjórum helstu hlutum, eftirfarandi:

• Drifkerfi

• Færslukerfi

• Brottkerfi

• Tölunar kerfi

Nánari útskýring á hverju hluta er gefin hér fyrir neðan.

Drifkerfi

Rafmagnsmagnið er meginhlutur drifkerfisins. Hann virkar sem tímabundin magni, veikkaður af rafstraumi sem fer í spöng hans. Kjarni þessa rafmagnsmagns er búinn til af silícínum stál plötum.

Í drifkerfinu eru tvö rafmagnsmagn. Efri er kallaður sundrifs magni, en neðri er kallaður röð magni.

• Röð magni er veikkaður af hendingarstraumi sem fer í straumaspöng.

• Spöng sundrifs magns er beint tengdur við rafmagnsgjafa, svo hann fer með straum sem er samhverfa sundrifs spöngu. Þessi spöng er einnig kölluð dreifispöng.

Miðkjarni magnsins er úrustaðaður með koparbandi, sem er skoðanlegt. Aðalhlutverk þessara koparbenda er að jafna rafmagnsfjötra sundrifs magns á máta sem gerir hann fullkomlega lóðrétt við gefinn spenna.

Færslukerfi

Færslukerfið hefur alúmíníusköfu settu á legurskemmt. Þessi sköfa er staðsett í loftspili milli tveggja rafmagnsmagna. Eftir því sem rafmagnsfjötrar breytast, eru uppkallar í sköfunni. Þessar uppkallar tengjast rafmagnsfjötrunni, sem býr til brottnings snertingar.

Þegar raforkutæki draga orku, byrjar alúmíníusköfan að snúa. Eftir ákveðnu fjölda snúningsa, bendir sköfan á magn raforkunnar sem notuð er af hending. Fjöldi snúningsa er teltur yfir ákveðið tímabil, og sköfan mælir orkuþróun í kilowatt klukkustundum.

Brottkerfi

Fastmagni er notaður til að skjóta alúmíníusköfunni. Þegar sköfan snýst, eru uppkallar uppkallaðar. Þessar uppkallar tengjast rafmagnsfjötrunni fastmagns, sem býr til brottnings snertingu.

Þessi brottnings snerting er móti sköfunni, sem minnkar snúningahraðann. Fastmagni er skoðanlegt; með að endurnefna hann radía, getur brottnings snerting verið breytt.

Tölun (Teljarkerfi)

Aðalhlutverk tölunar, eða teljarkerfisins, er að taka tillit til fjölda snúningsa alúmíníusköfunnar. Snúningur sköfunnar er beint samhverfa raforkunni sem notuð er af hending, mæld í kilowatt klukkustundum.

Snúningur sköfunnar er sendur til peila á ýmsum dials til að taka tillit til ýmsa lesa. Raforkunni í kilowatt klukkustundum er reiknað með því að margfalda fjölda snúningsa sköfunnar með matarliti. Dial skipulag er sýnt á myndinni hér fyrir neðan.

Virkanefni Raforkumats

Raforkumat hefur alúmíníusköfu, sem snúningur hennar er notaður til að ákvarða orkuþróun hendingar. Þessi sköfa er staðsett í loftspili milli röð magns og sundrifs magns. Sundrifs magni er úrustaðaður með dreifispöng, en röð magni hefur straumaspöng.

Dreifispöng býr til rafmagnsfjötru vegna gefinnar spennu, og straumaspöng býr til rafmagnsfjötru vegna hendingarstraums sem fer í hana.

Rafmagnsfjötrar sem uppkallaðar eru af spennu (dreifi) spöngu komast eftir rafmagnsfjötrum straumaspöngu um 90°. Þetta fazakyni uppkallar uppkalla í alúmíníusköfunni. Samskipti milli þessara uppkalla og sameindu rafmagnsfjötra býr til snertingu, sem geymir snúningarsnertingu á sköfunni. Þar með byrjar sköfan að snúa.

Snúningarsnertingin sem virkar á sköfunni er samhverfa straum í straumaspöngu og spennu yfir dreifispöngu. Fastmagni í brottningskerfinu reglur snúning sköfunnar. Hann mótlitrar snúning sköfunnar, sem tryggir að snúningahraði samræmist raunverulegri orkuþróun. Tölunar (teljarkerfi) telur síðan fjölda snúningsa sköfunnar til að mæla orku notkun.

Fræði Raforkumats

Dreifispöng hefur hægt fjölda hringa, sem gerir hann mjög inductiv. Rafmagnsfjötrar kerfi dreifispöngs hefur mjög lága óvillinga leið, takmarkað af litlu loftspili lengd í rafmagnsfjötrar stilling. Straumur \(I_p\) sem fer í dreifispöng, veikt af gefinn spenna, kemur eftir gefinn spenna um allt að 90° vegna hægar inductance spöngu.

Straumur \(I_p\) býr til tvær rafmagnsfjötru, \(\varPhi_p\), sem er aftur deilt í \(\varPhi_{p1}\) og \(\varPhi_{p2}\). Mikið af fjötrunni \(\varPhi_{p1}\) fer í side gap vegna lágu óvillingar. Fjötrar \(\varPhi_{p2}\) fer í sköfunni og uppkalla snúningarsnertingu sem gerir alúmíníusköfunni að snúa.

Fjötrar \(\varPhi_p\) er samhverfa gefinn spenna og kemur eftir spenna um 90°. Þar sem þessi fjötrar er alternating, uppkalla þeir uppkalla \(I_{ep}\) í sköfunni.

Hendingarstraumur sem fer í straumaspöng uppkalla fjötrar \(\varPhi_s\). Þessi fjötrar býr til uppkalla \(I_{es}\) í sköfunni. Uppkalla \(I_{es}\) tengjast fjötrar \(\varPhi_p\), og uppkalla \(I_{ep}\) tengjast \(\varPhi_s\), sem býr til annan snertingu. Þessir tveir snertingar virka í mótmælis átt, og net snertingur er mismunur á þeim.

Phasor diagram Raforkumats er sýnt á myndinni hér fyrir neðan.

Látum
V – gefinn spenna
I – hendingarstraumur
∅ – fazakyni hendingarstraums
\(I_p\) – dreifi fazakyni hendingar
∆ – fazakyni milli gefinn spenna og dreifi spöngu fjötrar
f – tíðni
Z – motstand uppkalla
∝ – fazakyni uppkalla leiðir
\(E_{ep}\) – uppkalla uppkallað af fjötru
\(I_{ep}\) – uppkalla vegna fjötra
\(E_{ev}\) – uppkalla vegna fjötra
\(I_{es}\) – uppkalla vegna fjötra

Net snúningarsnerting sköfunnar er skilgreind sem

þar sem \(K_1\) – fasti

\(\varPhi_1\) og \(\varPhi_2\) eru fazakyni milli fjötra. Fyrir raforkumat, við tökum \(\varPhi_p\) og \(\varPhi_s\).

β – fazakyni milli fjötra \(\varPhi_p\) og \(\varPhi_p\) = (∆ – ∅), þar með

Á stöðugri stöðu, er hraði snúningarsnertingar jafn brottnings snertingu.

Hraði snúningar er beint samhverfa orku.

Þríphás raforkumat er notað til að mæla mikil orkuþróun.