CONTORUL MONOFAZAT DE INDUCTIE

Contorul monofazat de inductie

1 - bobinǎ electromagnet curent; 2 - miez elmg. de curent; 3 - bobinǎ electromagnet tensiune; 4 - miez magnet tensiune; 5 - disc aluminiu; 6 - magnet permanent; 7 - axul de rotatie.

n      Se considerǎ cǎ cei doi curenti care parcurg bobinele celor doi electromagneti sunt alternativi si au expresiile:

n      fluxurile magnetice inductoare produse de curentii i1(t) si i2(t) sunt in fazǎ cu acesti curenti si au expresiile:

n      tensiunile electromotoare induse in disc de aceste fluxuri se pot scrie, conform legii inductiei electromagnetice:

n      T.e.m. induse dau nastere in disc la curenti turbionari si , in fazǎ cu aceste tensiuni datoritǎ caracterului rezistiv al discului. Din interactiunea curentului cu fluxul si a curentului cu fluxul iau nastere forte electromagnetice care actioneazǎ asupra discului producand cuplul activ mediu:

Cuplul activ

Cuplul rezistent

n      este dat de curentii turbionari indusi in disc de magnetul permanent fiind proportional cu pǎtratul fluxului magnetic inductor Φo al magnetului si cu turatia n a discului:

Regimul stationar

din care rezultǎ proportionalitatea dintre cuplul activ si turatia discului.

Diagrama de fazori a mǎrimilor caracteristice

Fluxul Φ1 este in fazǎ cu I1, iar fluxul Φ2 este in fazǎ cu I2, deoarece s-au neglijat pierderile in fier. I este defazat cu unghiul β in urmǎ fatǎ de tensiunea U Defazajul dintre tensiunea si curentul din circuitul de mǎsurǎ a energiei este φ.

Deoarece fluxul Φ1 este proportional cu curentul I1 care circulǎ prin circuitul receptor si fluxul Φ2 este proportional cu curentul I2 (deci cu tensiunea U de la bornele receptorului), putem scrie relatia:

n      Pentru a se obtine proportionalitate intre cuplul activ al instrumentului si puterea activǎ P=UI1cosφ a receptorului, se realizeazǎ constructiv defazajul β = 90s. In acest caz, cuplul activ al instrumentului devine:

Energia consumatǎ in timpul t se obtine

Asadar, energia consumatǎ in timpul t este proportionalǎ cu numǎrul de rotatii complete N, efectuate de contor in acel timp.

Observatii

n      La relatia anterioara s-a ajuns fǎcand anumite ipoteze simplificatoare. Aceste ipoteze pot conduce la erori importante ale intrumentului de inductie

n      Nerealizarea defazajului β = 90s conduce la o neproportionalitate intre cuplul activ si puterea activǎ a dispozitivului, deci la erori.

n      Franarea suplimentarǎ a discului, datoratǎ fluxurilor magnetice ale celor doi electromagneti, conduce la o eroare negativǎ pentru cǎ discul se roteste mai incet.

Influenta frecǎrilor la sarcini reduse este importantǎ.