რით არის ენერგიის მონაკვეთი და რა არის მისი ქსელის შესახებ და მუშაობის პრინციპი
განმარტება: ენერგიის მეტრი არის მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენება ელექტრო დახარჯვის ზუსტ გაზომვისთვის ელექტრო ტვირთში. ელექტრო ენერგია ნიშნავს კონკრეტული პერიოდის განმავლობაში ტვირთის მიერ დახარჯულ და გამოყენებულ ძალას. ენერგიის მეტრები გამოიყენება დომესტიკური და ინდუსტრიული AC სირთულეების დახარჯვის გაზომვისთვის. ისინი შესაძლებლობით დაბალი ღირებულებით და ზუსტია.
ენერგიის მეტრის კონსტრუქცია
ერთფაზიანი ენერგიის მეტრის კონსტრუქცია ჩამოთვლილია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში.
ენერგიის მეტრი შედგება მთავარი კომპონენტებისგან, რომლებიც არიან:
თითოეული კომპონენტის დეტალური აღწერა ჩამოთვლილია ქვემოთ.
მოძრაობის სისტემა
ელექტრომაგნიტი არის მოძრაობის სისტემის ძირითადი კომპონენტი. ის ფუნქციონირებს დროებით მაგნიტის როლში, რომელიც აქტივირდება ელექტრო დენის გადატევით მის კოილში. ელექტრომაგნიტის ბაზა არის დამზადებული სილიკონ სტალის ლამინაციებისგან.
მოძრაობის სისტემაში არის ორი ელექტრომაგნიტი. ზედა ერთი ეწოდება შუნტის ელექტრომაგნიტი, ხოლო ქვედა ერთი - სერიული ელექტრომაგნიტი.
მაგნიტის ცენტრალურ ნაწილში არის დაყენებული სართული, რომელიც რეგულირებადია. სართულის მთავარი როლი არის შუნტის მაგნიტის მიერ შექმნილი მაგნიტური ფლაქსის ალიგნება ისე, რომ ის იყოს სრულად პერპენდიკულარული დასახარჯად დასახარჯად დარტყმის წნევას.
მოძრავი სისტემა
მოძრავი სისტემა შეიცავს ალუმინის დისს, რომელიც დაფიქსირებულია ალიაჟის ვალის ზე. ეს დისი დანარჩენია აირის განხეთქის შუა და ორ ელექტრომაგნიტს. როდესაც მაგნიტური ველი იცვლება, დისში იწყება ტურბულენტული დენების გამოწვევა. ეს ტურბულენტული დენები ინტერაქტირებენ მაგნიტურ ფლაქსთან და შეიქმნება დეფლექტირების ტორკი.
როდესაც ელექტრო მოწყობილობები დახარჯავენ ძალას, ალუმინის დისი იწყებს როტაციას. რამდენიმე როტაციის შემდეგ, დისი იჩერება და აჩვენებს ტვირთის მიერ დახარჯულ ელექტრო ენერგიას. როტაციების რაოდენობა დათვლილია კონკრეტული დროის განმავლობაში და დისი გამოიყენება დახარჯვის გაზომვაში კილოვატ-საათებში.
შესაჩერებელი სისტემა
პერმანენტური მაგნიტი გამოიყენება ალუმინის დისის როტაციის შესაჩერებლად. როდესაც დისი როტირებს, იგი იწყებს ტურბულენტული დენების გამოწვევას. ეს ტურბულენტული დენები ინტერაქტირებენ პერმანენტური მაგნიტის მაგნიტურ ფლაქსთან და შეიქმნება შესაჩერებელი ტორკი.
ეს შესაჩერებელი ტორკი წინააღმდეგობს დისის მოძრაობას და შემცირებს მის როტაციულ სიჩქარეს. პერმანენტური მაგნიტი რეგულირებადია; მისი რადიალური რეპოზიციით შესაჩერებელი ტორკი შეიძლება შეიცვალოს.
რეგისტრირება (დათვლის მექანიზმი)
რეგისტრირების ან დათვლის მექანიზმის ძირითადი ფუნქცია არის ალუმინის დისის როტაციების დარეკვა. დისის როტაციები პროპორციულია ტვირთის მიერ დახარჯულ ელექტრო ენერგიას, რომელიც გამოიყენება კილოვატ-საათებში.
დისის როტაციები გადაცემულია სხვადასხვა დიალების მითითებებზე რისთვისაც დარეკია სხვადასხვა წაკითხვები. ენერგიის დახარჯვა კილოვატ-საათებში გამოითვლება დისის როტაციების რაოდენობის გამრავლებით მეტრის მუდმივზე. დიალების კონფიგურაცია ჩამოთვლილია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში.
ენერგიის მეტრის მუშაობის პრინციპი
ენერგიის მეტრი შეიცავს ალუმინის დისს, რომლის როტაცია გამოიყენება ტვირთის დახარჯვის განსაზღვრაში. ეს დისი დანარჩენია სერიული ელექტრომაგნიტისა და შუნტის ელექტრომაგნიტის შუა. შუნტის მაგნიტს აქვს წნევის კოილი, ხოლო სერიული მაგნიტს აქვს დენის კოილი.
წნევის კოილი შექმნის მაგნიტურ ველს დასახარჯად დასახარჯად და დენის კოილი შექმნის მაგნიტურ ველს ტვირთის დენის გადატევით.
დასახარჯად დასახარჯად შექმნილი ველი (წნევის) კოილის მიერ დადებით 90° იხვდება დენის კოილის მაგნიტურ ველს. ეს ფაზური განსხვავება იწყებს ტურბულენტული დენების გამოწვევას ალუმინის დისში. ეს ტურბულენტული დენები ინტერაქტირებენ კომბინირებულ მაგნიტურ ველებთან და შეიქმნება ტორკი, რომელიც ახდენს როტაციულ ძალას დისზე. შესაბამისად, დისი იწყებს როტაციას.
როტაციული ძალა, რომელიც მოქმედებს დისზე, პროპორციულია დენის კოილში გადის დენის და წნევის კოილზე დასახარჯად დასახარჯად. პერმანენტური მაგნიტი შესაჩერებელი სისტემაში რეგულირებს დისის როტაციას. ის წინააღმდეგობს დისის მოძრაობას და უზრუნველყოფს როტაციული სიჩქარე დაემთხვეოს რეალურ დახარჯვას. ციკლომეტრი (რეგისტრირების მექანიზმი) შემდეგ დარეკს დისის როტაციების რაოდენობას ენერგიის გამოყენების კვანტიფიკაციისთვის.
ენერგიის მეტრის თეორია
წნევის კოილი აქვს შესაბამისად დიდი რაოდენობის სარტყელებს, რაც ხდის მას მაღალინდუქტიურად. წნევის კოილის მაგნიტური ცირკუიტი აქვს ძალიან დაბალ რელუქტანციას, რადგან მასში არის პატარა აირის განხეთქი. დენი \(I_p\), რომელიც გადის წნევის კოილში, დასახარჯად დასახარჯად დადებით 90° იხვდება დენის გადატევის გამო კოილის მაღალინდუქტიურობის გამო.
დენი \(I_p\) შექმნის ორ მაგნიტურ ფლაქსს, \(\varPhi_p\), რომელიც შედგება \(\varPhi_{p1}\) და \(\varPhi_{p2}\)-დან. ფლაქსი \(\varPhi_{p1}\)-ის დიდი ნაწილი გადის გვერდის განხეთქის გარეშე დაბალი რელუქტანციის გამო. ფლაქსი \(\varPhi_{p2}\) გადის დისში და იწყებს დრაივინგ ტორკს, რომელიც ახდენს ალუმინის დისის როტაციას.
ფლაქსი \(\varPhi_p\) პროპორციულია დასახარჯად დასახარჯად და დადებით 90° იხვდება დენს. რადგან ეს ფლაქსი არის ალტერნატიული, ის იწყებს ტურბულენტული დენების გამოწვევას \(I_{ep}\) დისში.
ტვირთის დენი, რომელიც გადის დენის კოილში, შექმნის ფლაქსს \(\varPhi_s\). ეს ფლაქსი იწყებს ტურბულენტული დენების გამოწვევას \(I_{es}\) დისში. ტურბულენტული დენი \(I_{es}\) ინტერაქტირებს ფლაქსთან \(\varPhi_p\) და ტურბულენტული დენი \(I_{ep}\) ინტერაქტირებს \(\varPhi_s\)-თან, რით იწყება კიდევ ერთი ტორკი. ეს ორი ტორკი მოქმედებს წინააღმდეგი მიმართულებით და ნებისმიერი ტორკი არის მათი განსხვავება.
ენერგიის მეტრის ფაზორული დიაგრამა ჩამოთვლილია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში.
დავუშვათ
V – დასახარჯად დასახარჯად დენი
I – ტვირთის დენი
∅ – ტვირთის დენის ფაზური კუთხე
\(I_p\) – ტვირთის დენის წნევის კუთხე
Δ – დასახარჯად დასახარჯად და წნევის კოილის ფლაქსის ფაზური კუთხე
f – სიხშირე
Z – ტურბულენტული დენის იმპედანსი
∝ – ტურბულენტული დენის მარშრუტის ფაზური კუთხე
\(E_{ep}\) – ფლაქსის გამოწვეული ტურბულენტული დენი
\(I_{ep}\) – ფლაქსის გამოწვეული ტურბულენტული დენი
\(E_{ev}\) – ფლაქსის გამოწვეული ტურბულენტული დენი
\(I_{es}\) – ფლაქსის გამოწვეული ტურბულენტული დენი
დისის ნებისმიერი დრაივინგ ტორკი გამოისახება როგორც
სადაც \(K_1\) – მუდმივა
\(\varPhi_1\) და \(\varPhi_2\) არის ფლაქსების ფაზური კუთხეები. ენერგიის მეტრისთვის ვიღებთ \(\varPhi_p\) და \(\varPhi_s\).
β – ფლაქსების \(\varPhi_p\) და \(\varPhi_p\) ფაზური კუთხე = (Δ – Φ), შესაბამისად
