mitkä ovat virheet induktiowattituntimittareissa

Virheet induktio wattituntimittareissa

Sähköenergian käyttäjiltä veloitetaan tiloihinsa asennettujen energiamittareiden lukemien mukaan. Siksi on erittäin tärkeää, että energiamittareiden rakenne ja suunnittelu ovat sellaisia, että ne takaavat pitkän ajan tarkkuuden, eli ne antavat oikeat lukemat useiden vuosien ajan normaaleissa käyttöolosuhteissa. Joitakin yleisiä energiamittareiden virheitä ja niiden korjaavia toimenpiteitä käsitellään alla

(1) Vaihevirhe. Mittari lukee oikein vain, jos shunttimagneettivuo on tasan 90 astetta jäljessä syöttöjännitteestä. Koska shunttimagneettikelalla on jonkin verran vastusta ja se ei ole täysin reaktiivinen, shunttimagneettivuo ei jätä syöttöjännitettä tasan 90 astetta. Seurauksena on, että mittari ei lue oikein kaikilla tehokertoimilla.

Säätö. Shunttimagneetin vuo voidaan saada tasan 90 astetta jälkeen syöttöjännitteestä säätämällä shunttimagneetin keskihaaran alaosan ympärille sijoitetun varjostuskelan asentoa. Shunttimagneettivuo indusoi varjostuskäämiin virran ja aiheuttaa vuon lisäsiirtymän. Siirtämällä varjostuskelaa ylös tai alas raajassa, shunttimagneettivuon ja syöttöjännitteen välinen siirtymä voidaan säätää 90 asteeseen. Tätä säätöä kutsutaan viivesäädöksi tai tehokertoimen säädöksi.

(2) Nopeusvirhe. Joskus mittarin levyn nopeus on joko nopea tai hidas, jolloin energiankulutus tallennetaan väärin.

Säätö. Energiamittarin kiekon nopeus voidaan säätää haluttuun arvoon muuttamalla jarrumagneetin asentoa. Jos jarrumagneettia siirretään kohti karan keskustaa, jarrutusmomentti pienenee ja levyn nopeus *lisää. Käänteinen tapahtuisi, jos jarrumagneetti siirretään poispäin karan keskustasta.

(3) Kitkavirhe. Kitkavoimat roottorin laakereissa ja laskentamekanismissa huomattavasti jarrutusmomentille. Koska kitkamomentti ei ole verrannollinen nopeuteen, vaan on suurin piirtein vakio, se voi aiheuttaa huomattavan virheen mittarin lukemisessa.

Säätö. Tämän virheen kompensoimiseksi on tarpeen tarjota käyttömomentille jatkuva lisäys, joka on sama ja vastakkainen kitkamomentin kanssa. Tämä saadaan aikaan kahdella säädettävällä oikosuljetulla silmukalla, jotka on sijoitettu shunttimagneetin vuotoaukoihin. Nämä silmukat häiritsevät vuotovuon symmetriaa ja tuottavat pienen vääntömomentin vastustaakseen kitkamomenttia. Tämä säätö tunnetaan kevyen kuorman säädönä. Silmukat on säädetty niin, että kun virtaa ei kulje virtakäämin (eli sarjamagneetin jännityskelan) läpi, tuotettu vääntömomentti on juuri riittävä voittamaan järjestelmän kitkan ilman, että levyä varsinaisesti pyöritetään.

(4) Hiipivä.Joskus mittarin kiekko pyörii hitaasti mutta jatkuvasti ilman kuormitusta eli kun potentiaalikela on viritetty, mutta kuormassa ei kulje virtaa. Tätä kutsutaan hiipimiseksi. Tämä virhe voi johtua kitkan ylikompensoinnista, liiallisesta syöttöjännitteestä, tärinästä, hajamagneettikentistä jne.

Säätö. Tämän hiipimisen estämiseksi kiekkoon porataan kaksi diametraalisesti vastakkaista reikää. Tämä aiheuttaa riittävän kentän vääristymisen. Seurauksena on, että kiekko pyrkii pysymään paikallaan, kun yksi rei'istä tulee shunttimagneetin navan alle.

(5) Lämpötilavirhe. Koska wattimittareita tarvitaan usein toimimaan ulkoasennuksissa ja ne ovat alttiina äärimmäisille lämpötiloille, lämpötilan vaikutukset ja niiden kompensointi ovat erittäin tärkeitä. Lämpötilan muutokset vaikuttavat levyn, potentiaalikäämin resistanssiin ja magneettipiirin ominaisuuksiin sekä jarrumagneetin vahvuuteen. Siksi mittarin suunnittelussa noudatetaan suurta huolellisuutta lämpötilan vaihteluista johtuvien virheiden eliminoimiseksi.

(6) Taajuusvaihtelut.Mittari on suunniteltu antamaan minimivirhe tietyllä taajuudella (yleensä 50 Hz). Jos syöttötaajuus muuttuu, myös käämien reaktanssi muuttuu, mikä aiheuttaa pienen virheen. Onneksi tällä ei ole suurta merkitystä, koska kaupalliset taajuudet pidetään tiukoissa rajoissa.

(7) Jännitteen vaihtelut.Shunttimagneettivuo kasvaa jännitteen kasvaessa. Käyttövääntömomentti on verrannollinen vuon ensimmäiseen tehoon, kun taas jarrutusmomentti on verrannollinen vuon neliöön. Siksi, jos syöttöjännite on normaalia korkeampi, jarrutusmomentti kasvaa paljon enemmän kuin käyttömomentti ja päinvastoin. Tuloksena on, että mittarilla on taipumus käydä hitaasti normaalia korkeammilla jännitteillä ja nopeasti alhaisemmilla jännitteillä. Vaikutus on kuitenkin pieni useimmissa mittareissa, eikä se ole yli 0,2 % - 0,3 %, kun jännite muuttuu 10 % nimellisarvosta. Jännitevaihteluista johtuva pieni virhe voidaan poistaa suunnittelemalla shunttimagneetin magneettipiiri oikein