Medidores de energía tipo inducción monofásicos

<p>Como sabemos que la energía total consumida por una carga se da como,

E = Pt donde P = Potencia y t = tiempo

Pero como la corriente de carga puede no ser constante, variará según la carga, por lo tanto, debemos usar la integración para calcular la energía total consumida por la carga.

Por lo tanto, necesitamos un instrumento integrador que pueda medir y registrar la energía consumida por la carga en condiciones de carga variables. El instrumento más simple de este tipo es el medidor de energía de tipo de inducción monofásico.

Construcción:

Hay cuatro partes principales del mecanismo operativo del tipo de inducción monofásico

• Medidor de energía.

• Sistema de conducción

• Sistema de movimiento

• Sistema de frenado

• Sistema de registro

Sistema de conducción:

El sistema de accionamiento del contador consta de dos electroimanes. El núcleo de estos electroimanes está formado por láminas de acero al silicio. La corriente de carga excita la bobina de uno de los electroimanes. Esta bobina se llama la bobina actual.

La bobina del segundo electroimán está conectada a través del suministro y, por lo tanto, transporta una corriente proporcional al voltaje de suministro. Esta bobina se llama bobina de presión. Los dos electroimanes se conocen como imanes en serie y en derivación, respectivamente, como se muestra en la figura.

Se proporcionan bandas de sombreado de cobre en la rama central para el desarrollo de la división de fase. La posición de estas bandas es ajustable. La función de estas bandas es traer el flujo producido por el imán de derivación exactamente en cuadratura con el voltaje aplicado.

Sistema de movimiento:

• Consiste en un disco de aluminio montado sobre un eje de aleación ligera.

• Este disco se coloca en el espacio de aire entre los imanes en serie y en derivación.

• El cojinete superior del rotor (sistema de movimiento) es un pasador de acero ubicado en un orificio en la tapa del cojinete fijado a la parte superior del eje.

• El rotor gira sobre un pivote de acero templado, atornillado al pie del eje.

• Un cojinete de joya sostiene el pivote.

• Un piñón engrana el eje con el mecanismo de conteo o registro.

Sistema de frenado:

Un imán permanente colocado cerca del borde del disco de aluminio forma el sistema de frenado. El disco de aluminio se mueve en el campo de este imán y, por lo tanto, proporciona un par de frenado debido al flujo de corrientes parásitas en el disco de aluminio. La posición del imán permanente es ajustable y, por lo tanto, el par de frenado se puede ajustar cambiando el imán permanente a diferentes posiciones radiales.

Mecanismo de registro:

La función de un mecanismo de registro o conteo es registrar continuamente un número, que es proporcional a las revoluciones realizadas por el sistema en movimiento. Mediante un sistema adecuado, un tren de engranajes reductores el piñón del eje del rotor acciona una serie de cinco o seis agujas. Estos giran sobre esferas redondas, que están marcadas con diez divisiones iguales.

Mecanismo de operación:

Cuando el medidor de energía está conectado en el circuito, la bobina de corriente lleva la corriente de carga y la bobina de presión lleva la corriente proporcional al voltaje de suministro. El campo magnético producido por el imán en SERIE, es decir, la bobina en serie, está en fase con la corriente de línea y el campo magnético producido por el imán en derivación, es decir, la bobina de presión, está en cuadratura con el voltaje aplicado, ya que la bobina es altamente inductiva. Por tanto, existe una diferencia de fase entre los flujos producidos por las dos bobinas. Esto produce un par motor y, por lo tanto, el disco comienza a girar. El número de revoluciones hechas por el disco depende de la energía que pasa por el medidor. El husillo está engranado con el mecanismo de registro para que la energía eléctrica consumida en el circuito sea registrada directamente en KWh. La velocidad del disco se ajusta ajustando la posición del imán de frenado. Por ejemplo, si el medidor de energía registra menos energía que la energía realmente consumida en el circuito, entonces se debe aumentar la velocidad del disco, lo que se obtiene acercando el imán al centro del disco y viceversa.

A velocidad angular constante, la potencia es proporcional a la velocidad angular en rps

Sea K la constante del medidor de energía, que es el número de revoluciones por KWh de consumo de energía. Cuando se conecta para medir la energía, si el disco hace R el número de revoluciones en t segundos. Entonces la lectura del medidor de energía es

E = R/K

Sea kW= potencia en kilovatios a partir de la lectura del vatímetro.

R= Nº de revoluciones realizadas por el disco en t seg.

K = Número de Revoluciones/kWh

Espero que pueda ayudarte. ¡Gracias!

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