انرجی میٹر کیا ہے اور اس کا تعمیراتی کام کا بنیادی اصول کیا ہے؟
تعریف: میٹر طاقة ایک آلہ ہے جس کا استعمال برقی بوجھ کے ذریعہ استعمال شدہ برقی توانائی کو ناپنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ برقی توانائی کسی خاص مدت کے دوران بوجھ کے ذریعہ استعمال شدہ کل طاقت کو ظاہر کرتی ہے۔ میٹروں کو گھریلو اور صنعتی AC سرکٹس میں طاقت کی مصرف کی مقدار کو ناپنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ وہ نسبتاً سستے اور درست ہوتے ہیں۔
میٹر طاقة کی تعمیر
ایک فیز میٹر طاقة کی تعمیر نیچے دی گئی تصویر میں دکھائی گئی ہے۔
میٹر طاقة کے چار اہم مراکز ہیں، جو درج ذیل ہیں:
ہر مرکز کی مفصل وضاحت نیچے دی گئی ہے۔
ڈرائنگ سسٹم
الیکٹرومیگنیٹ ڈرائنگ سسٹم کا بنیادی مرکز ہے۔ یہ کوئل کے ذریعہ گزرنا والے برقی منبع کی وجہ سے عمل پیرا میگنیٹ کی حیثیت سے کام کرتا ہے۔ اس الیکٹرومیگنیٹ کا کرنل سلیکون سٹیل لمبنوں سے بنایا گیا ہے۔
ڈرائنگ سسٹم میں دو الیکٹرومیگنیٹ ہوتے ہیں۔ اوپر والا شنٹ الیکٹرومیگنیٹ کہلاتا ہے، جبکہ نیچے والا سیریز الیکٹرومیگنیٹ کہلاتا ہے۔
میگنیٹ کے مرکزی حصے میں ایک کپڑا بند قابل تبدیل ہوتا ہے۔ اس کپڑا بند کا بنیادی کردار شنٹ میگنیٹ کے ذریعہ تولید شدہ میگنیٹک فلکس کو ایسے طور پر متعامد کرنا ہے کہ یہ فلکس فراہم شدہ ولٹیج کے متناسب ہو۔
مووینگ سسٹم
مووینگ سسٹم میں ایک الومینیم کا ڈسک ایک آلائی شافٹ پر لگا ہوتا ہے۔ یہ ڈسک دونوں الیکٹرومیگنیٹ کے درمیان موجود ہوا کے رخ میں مقام پر رکھا جاتا ہے۔ میگنیٹک فیلڈ کی تبدیلی کے ساتھ ڈسک میں ایڈی کرنٹس پیدا ہوتے ہیں۔ ان ایڈی کرنٹس کی میگنیٹک فلکس کے ساتھ تعامل کی وجہ سے ایک ڈفلیکٹنگ ٹورک پیدا ہوتا ہے۔
جب برقی آلات طاقت کو استعمال کرتے ہیں تو الومینیم ڈسک گھومنے لگتا ہے۔ کچھ گھوماؤ کے بعد ڈسک بوجھ کی طرف سے استعمال شدہ برقی توانائی کی مقدار کو ظاہر کرتا ہے۔ گھوماؤ کی تعداد کو کسی خاص وقت کے دوران گنی جاتی ہے، اور ڈسک کیلی واط-گھنٹے میں طاقت کی مصرف کی مقدار کو ناپتا ہے۔
بریکنگ سسٹم
ایک مستقل میگنیٹ کو الومینیم ڈسک کے گھوماؤ کو کم کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ جب ڈسک گھومتا ہے تو یہ ایڈی کرنٹس پیدا کرتا ہے۔ ان ایڈی کرنٹس کا میگنیٹک فلکس کے ساتھ تعامل کی وجہ سے ایک بریکنگ ٹورک پیدا ہوتا ہے۔
یہ بریکنگ ٹورک ڈسک کے حرکت کو مخالف کرتا ہے، اس کی گردش کی رفتار کو کم کرتا ہے۔ مستقل میگنیٹ قابل تبدیل ہے؛ اس کو شعاعی طور پر منتقل کر کے بریکنگ ٹورک کو تبدیل کیا جا سکتا ہے۔
ریجسٹریشن (گننے کا مکینزم)
ریجسٹریشن، یا گننے کا مکینزم، کا بنیادی کام الومینیم ڈسک کے گھوماؤ کی تعداد کو ریکارڈ کرنا ہے۔ ڈسک کا گھوماؤ بوجھ کی طرف سے استعمال شدہ برقی توانائی کے برابر ہوتا ہے، جسے کیلی واط-گھنٹے میں ناپا جاتا ہے۔
ڈسک کا گھوماؤ مختلف ڈائلز کے پوائنٹرز کو منتقل کیا جاتا ہے تاکہ مختلف پڑتالیں ریکارڈ کی جا سکیں۔ کیلی واط-گھنٹے میں طاقت کی مصرف کی مقدار کو ڈسک کے گھوماؤ کی تعداد کو میٹر کے دائم سے ضرب دے کر کیلکولیٹ کیا جاتا ہے۔ ڈائل کی کنفیگریشن نیچے دی گئی تصویر میں دکھائی گئی ہے۔
میٹر طاقة کا کام کرنے کا اصول
میٹر طاقة میں ایک الومینیم کا ڈسک ہوتا ہے، جس کا گھوماؤ بوجھ کی طرف سے طاقت کی مصرف کی مقدار کو ناپنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ ڈسک سیریز الیکٹرومیگنیٹ اور شنٹ الیکٹرومیگنیٹ کے درمیان موجود ہوا کے رخ میں مقام پر رکھا جاتا ہے۔ شنٹ میگنیٹ کے پاس ایک پریشر کرنل ہوتا ہے، جبکہ سیریز میگنیٹ کے پاس ایک کرنٹ کرنل ہوتا ہے۔
پریشر کرنل فراہم شدہ ولٹیج کی وجہ سے میگنیٹک فیلڈ تولید کرتا ہے، اور کرنٹ کرنل کرنٹ کرنل کے ذریعہ گزرنا والی بوجھ کرنٹ کی وجہ سے میگنیٹک فیلڈ تولید کرتا ہے۔
ولٹیج (پریشر) کرنل کی وجہ سے پیدا ہونے والے میگنیٹک فیلڈ کرنٹ کرنل کے میگنیٹک فیلڈ سے 90° کے فیز کے فرق سے پیچھے ہوتا ہے۔ یہ فیز کا فرق الومینیم ڈسک میں ایڈی کرنٹس کو پیدا کرتا ہے۔ ان ایڈی کرنٹس اور مجموعی میگنیٹک فیلڈ کے درمیان تعامل کی وجہ سے ایک ٹورک پیدا ہوتا ہے، جس کی وجہ سے ڈسک کو گھومنے کی طاقت کا عمل کرتا ہے۔ نتیجے کے طور پر ڈسک گھومنے لگتا ہے۔
ڈسک پر عمل کرنے والی گھومنے کی طاقت کرنٹ کرنل کے ذریعہ گزرنا والی کرنٹ اور پریشر کرنل پر موجود ولٹیج کے تناسب میں ہوتی ہے۔ بریکنگ سسٹم کا مستقل میگنیٹ ڈسک کے گھوماؤ کو ریگولیٹ کرتا ہے۔ یہ ڈسک کی حرکت کو مخالف کرتا ہے، اس طرح گردش کی رفتار حقیقی طاقت کی مصرف کے مطابق ہوتی ہے۔ ایک سائیکلومیٹر (ریجسٹرنگ مکینزم) پھر ڈسک کے گھوماؤ کی تعداد کو گن کر توانائی کی مصرف کی مقدار کو معلوم کرتا ہے۔
میٹر طاقة کا نظریہ
پریشر کرنل کے پاس نسبتاً زیادہ تعداد میں ٹرن ہوتے ہیں، جس سے یہ بہت مغناطیسی ہوتا ہے۔ پریشر کرنل کے میگنیٹک سرکٹ کے پاس کم ریلکٹنس کا راستہ ہوتا ہے، جس کی وجہ سے اس کے میگنیٹک ساخت میں چھوٹا ہوا کا رخ ہوتا ہے۔ پریشر کرنل کے ذریعہ گزرنا والی کرنٹ Ip کو فراہم کرنے والی ولٹیج کی وجہ سے تقریباً 90° کے فیز کے فرق سے پیچھے رہتی ہے، کرنٹ کرنل کی بہت زیادہ مغناطیسیت کی وجہ سے۔
کرنٹ Ip دو میگنیٹک فلکس Φp پیدا کرتا ہے، جو کہ Φp1 اور Φp2 میں تقسیم ہوتا ہے۔ فلکس Φp1 کا ایک بڑا حصہ کم ریلکٹنس کی وجہ سے سائیڈ گیپ سے گذرتا ہے۔ فلکس Φp2 ڈسک کے ذریعہ گذرتا ہے اور ایک ڈرائیونگ ٹورک پیدا کرتا ہے جس کی وجہ سے الومینیم ڈسک گھومنے لگتا ہے۔
فلکس Φp لاگو کی گئی ولٹیج کے تناسب میں ہوتا ہے اور اس کا فیز ولٹیج سے 90° کے فرق سے پیچھے رہتا ہے۔ کیونکہ یہ فلکس متبادل ہوتا ہے، اس لئے یہ ڈسک میں ایڈی کرنٹ Iep پیدا کرتا ہے۔
کرنٹ کرنل کے ذریعہ گزرنا والی بوجھ کرنٹ فلکس Φs پیدا کرتی ہے۔ یہ فلکس ڈسک میں ایڈی کرنٹ Ies پیدا کرتا ہے۔ ایڈی کرنٹ Ies فلکس Φp کے ساتھ تعامل کرتا ہے، اور ایڈی کرنٹ Iep فلکس Φs کے ساتھ تعامل کرتا ہے، جس کی وجہ سے ایک اور ٹورک پیدا ہوتا ہے۔ یہ دو ٹورک مخالف دائرہ کے ساتھ کام کرتے ہیں، اور نیٹ ٹورک ان کے درمیان فرق ہوتا ہے۔
میٹر طاقة کا فیزور ڈائیاگرام نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔
فرض کریں
V – لاگو کی گئی ولٹیج
I – بوجھ کرنٹ
∅ – بوجھ کرنٹ کا فیز زاویہ
Ip – بوجھ کا پریشر زاویہ
Δ – فراہم کی گئی ولٹیج اور پریشر کرنل فلکس کے درمیان فیز زاویہ
f – فریکوئنسی
Z – ایڈی کرنٹ کا امپیڈنس
∝ – ایڈی کرنٹ کے راستوں کا فیز زاویہ
Eep – فلکس کی وجہ سے پیدا ہونے والی ایڈی کرنٹ
Iep – فلکس کی وجہ سے پیدا ہونے والی ایڈی کرنٹ
Eev – فلکس کی وجہ سے پیدا ہونے والی ایڈی کرنٹ
Ies – فلکس کی وجہ سے پیدا ہونے والی ایڈی کرنٹ
ڈسک کا کل ڈرائیونگ ٹورک ایک ایسا طور پر ظاہر کیا جاتا ہے
جہاں K1 – دائم
Φ1 اور Φ2 فلکس کے درمیان فیز زاویہ ہیں۔ میٹر طاقة کے لئے ہم Φp اور Φs. لیتے ہیں۔
β – فلکس Φp اور Φp کے درمیان فیز زاویہ = (Δ – Φ)، اس لئے
steady state پر، ڈرائیونگ ٹورک کی رفتار بریکنگ ٹورک کے برابر ہوتی ہے۔
گردش کی رفتار طاقت کے برابر ہوتی ہے۔
تین فیز میٹر طاقة کو بڑی طاقت کی مصرف کی مقدار کو ناپنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔
