El principio de funcionamiento y construcción de medidor de tipo inducción es muy simple y fácil de entender por lo que se utilizan ampliamente en la medición de la energía tanto en el mundo doméstico como en el industrial. En todos los medidores de inducción tenemos dos flujos que se producen por dos corrientes alternas diferentes en un disco metálico. Debido a los flujos alternos hay una EMF inducida, la EMF producida en un punto (como se muestra en la figura siguiente) interactúa con la EMF alternada actual del otro lado resultando en la producción de torque.
De manera similar, el EMF producido en el punto dos interactúa con la corriente alterna en el punto uno, dando como resultado la producción de torque nuevamente pero en dirección opuesta. Por lo tanto, debido a estos dos pares de torsión que están en direcciones diferentes, el disco metálico se mueve.
Este es el principio básico de funcionamiento de un medidores de tipo inducción. Ahora vamos a derivar la expresión matemática para el par de desviación. Tomemos que el flujo producido en el punto uno sea igual a F1 y el flujo y en el punto dos ser igual a F2. Ahora los valores instantáneos de estos dos flujos se pueden escribir como:
¿Dónde, Fm1 y Fm2 son respectivamente los valores máximos de flujos F1 y F2B es la diferencia de fase entre dos flujos.
También podemos escribir la expresión para los emfs inducidos en el punto uno ser
en el punto dos. Así que tenemos la expresión para las corrientes de remolino en el punto uno es
Donde, K es una constante y f es la frecuencia.
Dibujemos un diagrama de fases que muestre claramente la F1, F2, E1, E2, I1 y yo2. Del diagrama de fases, está claro que yo1 y yo2 están respectivamente a la zaga de E1 y E2 por el ángulo A.
El ángulo entre F1 y F2 es B. En el diagrama de fases, el ángulo entre F2 y yo1 es (90-B+A) y el ángulo entre F1 y yo2 es (90 + B + A). Por lo tanto, escribimos la expresión para el par de desviación como
De manera similar, la expresión para Td2 es,
El par total es Td1 Td2al sustituir el valor de Td1 y Td2 y simplemente la expresión que obtenemos
Lo que se conoce como la expresión general para el par de desviación en el medidores de tipo inducción. Ahora hay dos tipos de medidores de inducción y se escriben de la siguiente manera:
- Tipo monofásico
- Medidores de inducción de tipo trifásico.
Aquí vamos a discutir en detalle sobre el tipo de inducción monofásica. A continuación se muestra la imagen del medidor del tipo de inducción monofásica.
Tipo de inducción monofásica contador de energía consta de cuatro sistemas importantes que se escriben como sigue:
Sistema de conducción:
El sistema de accionamiento consiste en dos electroimanes en los que la bobina de presión y las bobinas de corriente están heridas, como se muestra arriba en el diagrama. La bobina que consistía en corriente de carga se llama bobina de corriente mientras que la bobina que está en paralelo con la tensión de alimentación (es decir voltaje a través de la bobina es igual al voltaje de suministro) se llama bobina de presión. Las bandas de sombreado están heridas como se muestra arriba en el diagrama para hacer un ángulo entre el flujo y un voltaje aplicado igual a 90 grados.
Sistema de movimiento:
Con el fin de reducir la fricción en mayor medida se utiliza el medidor de energía de eje flotante, la fricción se reduce a mayor extinción porque el disco giratorio, que está hecho de un material muy ligero como el aluminio, no está en contacto con ninguna de las superficies. Flota en el aire. Una pregunta que debe plantearse en nuestra mente es cómo el disco de aluminio flota en el aire. Para responder a esta pregunta necesitamos ver los detalles constructivos de este disco especial, en realidad consiste en pequeños imanes tanto en la superficie superior como en la inferior. El imán superior es atraído por un electroimán en el cojinete superior mientras que el imán de la superficie inferior también atrae hacia el imán del cojinete inferior, por lo tanto debido a estas fuerzas opuestas el disco de aluminio de rotación ligera flota.
Sistema de frenos:
Se utiliza un imán permanente para producir rompiendo en medidores de energía de inducción monofásica que se colocan cerca de la esquina del disco de aluminio.
Sistema de conteo:
Los números marcados en el medidor son proporcionales a las revoluciones hechas por el disco de aluminio, la función principal de este sistema es registrar el número de revoluciones hechas por el disco de aluminio. Ahora veamos el funcionamiento del medidor de inducción monofásico. Para comprender el funcionamiento de este medidor, consideremos el diagrama que se presenta a continuación:
Aquí hemos asumido que la bobina de presión es de naturaleza altamente inductiva y consiste en un gran número de vueltas. El flujo de corriente en la bobina de presión es Ip que se queda atrás del voltaje por un ángulo de 90 grados. Esta corriente produce flujo F. F se divide en dos partes Fg y Fp.
- Fg que se mueve en la parte de la pequeña reticencia a través de los huecos laterales.
- Fp: Es responsable de la producción del par de accionamiento en el disco de aluminio. Se mueve de una trayectoria de alta resistencia y está en fase con la corriente en la bobina de presión. Fp se alterna en la naturaleza y por lo tanto emf Ep y la actual Ip. La corriente de carga que se muestra en el diagrama anterior fluye a través de la bobina de corriente produce un flujo en el disco de aluminio, y debido a este flujo alterno allí en el disco metálico, un corriente de remolino se produce que interactúa con el flujo Fp lo que resulta en la producción de torque. Como tenemos dos polos, se producen dos pares de torsión opuestos entre sí. Por lo tanto, de la teoría del medidor de inducción que ya hemos discutido anteriormente, el par neto es la diferencia de los dos pares.
Ventajas de los medidores de tipo inducción
A continuación, las ventajas de los medidores de tipo inducción:
- Son baratos en comparación con instrumentos de tipo de hierro en movimiento.
- Tienen un alto par de torsión en relación con el peso en comparación con otros instrumentos.
- Mantienen su precisión en un amplio rango de temperaturas y cargas.
