X’huwa l-Energy Meter u Xi Jisim Iċ-Ċiniġija Tagħha?

Definizzjoni: Il-kontatur tal-enerġija huwa aparattament użat biex jimmisur l-enerġija elettrika li tkun consumata minn kwalunkwe carik. L-enerġija elettrika tiferfi ruħha mill-potenza totali li tkun consumata u utilizzata minn kwalunkwe carik su perjodu ta' ħin speċifik. Il-kontaturi tal-enerġija jintużaw fiċ-ċirkwiti domestiki u industrjali AC biex jimmisuru l-istilqis tal-potenza. Hemm relativament ekonomiċi u preċiżi.

Konstruzzjoni tal-Kontatur tal-Enerġija
Il-konstruzzjoni tal-kontatur tal-enerġija faza waħda hija turi fil-figgura hawn taħt. 

Il-kontatur tal-enerġija ikonsisti minn erbgħa komponenti ewlenin, li huma:

• Sistema tal-Propulsjoni

• Sistema tal-Moviment

• Sistema tal-Frenatura

• Sistema tal-Registrazzjoni

Tiegħed tiftaħ spjegazzjoni dettaljata ta' kwalunkwe komponent hawn taħt.

Sistema tal-Propulsjoni

Il-magnet elettromagnetiku jiġi użat bħala l-komponenti ewlenin tas-sistema tal-Propulsjoni. Huwa jfunzjonax bħala magnet temporanju, attivat mill-kurrent elettriku li jagħmel passaġġ fuq il-kavett tagħha. Il-nuċleu ta' din il-magnet elettromagnetiku huwa magħmul minn laminazzjonijiet tal-aħla silicium.

Fis-sistema tal-Propulsjoni, hemm żewġ magneti elettromagnetiku. Is-superjuri jgħidlu l-magnet elettromagnetiku tal-bypass, mentri d-inferjuri jgħidlu l-magnet elettromagnetiku tas-serje.

• Il-magnet elettromagnetiku tas-serje jiġi stimulat mill-kurrent tal-carik li jagħmel passaġġ fuq il-kavett tas-serje.

• Il-kavett tal-magnet elettromagnetiku tal-bypass hija mogħdija direttament mal-forza, għalhekk tinqasam bl-kurrent proporzjonali mal-voltàġġ tal-bypass. Din il-kavett tista' ssir ukoll mmenuta bil-kavett tal-prezzjoni.

Il-limba sentrali tal-magnet hija mogħdija b'banda tal-ram, li hi regolabbli. Il-rolo ewlenin tal-ixa tal-ram huwa allinia l-fluss magnetiku prodott mill-magnet tal-bypass fl-mod perfettament perpendikulari mal-voltàġġ fornit.

Sistema tal-Moviment

Is-sistema tal-Moviment tinsab b'disk tal-alluminiu imqassam fuq asta tal-legeġa. Id-disk dan huwa pożizjonat fil-gap tar-raqqa bejn żewġ magneti elettromagnetiku. Meta tibdel il-kamp magnetiku, jiġi indutt kurrenti eddy fid-disk. Dak kurrenti eddy jiinteragixxu mal-fluss magnetiku, biex jipprodusaw torqu deflessjonar.

Meta l-apparat elettriku jipprelevaw potenza, id-disk tal-alluminiu ibda jirrotula. Wara numru speċifik ta' rotazzjonijiet, id-disk jindika l-ammont tal-enerġija elettrika li tkun consumata mill-carik. In-numru ta' rotazzjonijiet jiġi qassam su perjodu ta' ħin speċifik, u d-disk jimmisur l-istilqis tal-potenza fi kilowatt-oraj.

Sistema tal-Frenatura

Jiġi impiegat magnet permanenti biex jisallit l-rotazzjoni tad-disk tal-alluminiu. Meta d-disk jirrotula, jiġi indutt kurrenti eddy. Dak kurrenti eddy jiinteragixxu mal-fluss magnetiku tal-magnet permanenti, biex jiġi pprodott torqu tal-frenatura.

Dan it-torqu tal-frenatura joqpon l-moviment tad-disk, bl-għassem jiddiminja s-silġ tal-rotazzjoni. Il-magnet permanenti huwa regolabbli; billi tibdel il-posizzjoni radjali, it-torqu tal-frenatura tista' tivvart.

Registrazzjoni (Meccanismo tal-Ħis)

Il-rolo ewlenin tas-sistema tal-Registrazzjoni, jew meccanismo tal-Ħis, huwa tikkuntenja n-numru ta' rotazzjonijiet tad-disk tal-alluminiu. Ir-rotazzjoni tad-disk hi direttament proporzjonali l-enerġija elettrika li tkun consumata mill-carik, misurata fi kilowatt-oraj.

Ir-rotazzjoni tad-disk tiġi trasmetta lil pointers diversi ta' dials biex tikun tikkuntenja readings differenti. It-talb tal-enerġija fi kilowatt-oraj jiġi kalkulat billi tintwemmxu n-numru ta' rotazzjonijiet tad-disk mal-kostanti tal-kontatur. Il-konfigurazzjoni tad-dial hija turi fil-figgura hawn taħt.

Prinċipju ta' funzjonament tal-Kontatur tal-Enerġija

Il-kontatur tal-enerġija jippossiedi disk tal-alluminiu, li r-rotazzjoni tiegħu tuża biex jiddetermina l-istilqis tal-potenza tal-carik. Id-disk dan huwa pożizjonat fil-gap tar-raqqa bejn il-magnet tas-serje u l-magnet tal-bypass. Il-magnet tal-bypass huwa mogħdija b'kavett tal-prezzjoni, wara l-magnet tas-serje huwa mogħdija b'kavett tas-serje.

Il-kavett tal-prezzjoni jipprodus fluss magnetiku għalhekk voltàġġ ifornit, u l-kavett tas-serje tiprodus fluss magnetiku bħalissa kurrent tal-carik li jagħmel passaġġ fuqha.

Il-kamp magnetiku indutt mill-kavett tal-voltàġġ (tal-prezzjoni) jiġi post 90° mill-kamp magnetiku tal-kavett tas-serje. Din id-differenza fit-tfittxija tiġi indutt kurrenti eddy fid-disk. Interakazzjoni bejn dak kurrenti eddy u l-fluss magnetiku miġbur jipprodusaw torqu, li japplica forza rotatorja lid-disk. B'mod konsegwenzi, id-disk ibda jirrotula.

Il-forza rotatorja li taqdi lid-disk hi proporzjonali lkurrent tal-kavett tas-serje u l-voltàġġ fuq il-kavett tal-prezzjoni. Il-magnet permanenti fis-sistema tal-frenatura regola r-rotazzjoni tad-disk. Dan joqpon il-moviment tad-disk, assicurandu li s-silġ tal-rotazzjoni jiġi alliniet mal-istilqis reali tal-potenza. Il-cyclometer (sistema tal-ħis) jikkunta llora n-numru ta' rotazzjonijiet tad-disk biex jikkwantifika l-użu tal-enerġija.

Teorija tal-Kontatur tal-Enerġija

Il-kavett tal-prezzjoni għandu numru relattivament kbir ta' tornaturi, li jgħadilu jkunu inductive. Il-kitkarra tal-fluss tal-kavett tal-prezzjoni għandha path ta' reluctanza żgħira, għalhekk l-għargħar tal-raqqa ta' l-istruttura magnetika. Il-kurrent I_p li jagħmel passaġġ fuq il-kavett tal-prezzjoni, stimulat mill-voltàġġ ifornit, jiġi post 90° mill-voltàġġ ifornit għalhekk l-induttanza alta tal-kavett.

Il-kurrent I_p jipprodus fluss magnetiku żewġ, Φ_p, li jkun infisser fir-riparti Φ_p1 u Φ_p2. Parti kbira tal-fluss Φ_p1 tipassa trid gap tal-linja għalhekk l-reluctanza bassa. Il-fluss Φ_p2 jipproċedi trid-disk u jipprodus torqu propulsjoni li jirrotula d-disk tal-alluminiu.

Il-fluss Φ_p huwa proporzjonali l-voltàġġ applikat u jiġi post 90° mill-voltàġġ. Għalhekk dan il-fluss huwa alternativ, jiġi indutt kurrenti eddy I_ep fid-disk.

Il-kurrent tal-carik li jagħmel passaġġ fuq il-kavett tas-serje jipprodus fluss Φ_s. Dan il-fluss jipprodus kurrenti eddy I_es fid-disk. Il-kurrenti eddy I_es jiinteragixxu mal-fluss Φ_p, u l-kurrenti eddy I_ep jiinteragixxu mal-fluss Φ_s, biex jiġi pprodott torqu oħrajn. Dawn iż-żewġ torqu jioperaw fid-direzzjon opposta, u l-torqu net huwa t-tfittxija bejn dawn.

Id-diagramma vektorjali tal-kontatur tal-enerġija turi fil-figgura hawn taħt.

Lest
V – voltàġġ applikat
I – kurrent tal-carik
∅ – l-anglu tal-faz tal-kurrent tal-carik
I_p – angolo di pressione del carico
Δ – l-anglu bejn il-voltàġġ ifornit u l-fluss tal-kavett tal-prezzjoni
f – tfreqwenza
Z – l-impedanza tal-kurrenti eddy
α – l-anglu tal-percorso tal-kurrenti eddy
E_ep – il-kurrenti eddy indutt mill-fluss
I_ep – il-kurrenti eddy għalhekk il-fluss
E_ev – il-kurrenti eddy għalhekk il-fluss
I_es – il-kurrenti eddy għalhekk il-fluss

It-torqu net tal-propulsjoni tad-disk jiġi espress bħala

fejn K₁ – kostanti

Φ₁ u Φ₂ huma l-anglu bejn il-fluss. Għal kontatur tal-enerġija, ningħaqdu Φ_p u Φ_s.

β – l-anglu bejn il-fluss Φ_p u Φ_p = (Δ – Φ), għalhekk

Fl-stadi stabil, is-silġ tal-torqu tal-propulsjoni huwa ugwal lit-torqu tal-frenatura.

Is-silġ tal-rotazzjoni huwa direttament proporzjonali l-potenza.

Il-kontatur tal-enerġija tat-tliet fasi jiġi użat biex jimmisur l-istilqis tal-potenza kbir.