quali sono gli errori nei misuratori di wattora a induzione
Errori nei misuratori di wattora a induzione
Gli utenti di energia elettrica pagano in base alle letture dei contatori di energia installati nei loro locali. È quindi molto importante che la costruzione e la progettazione dei contatori di energia siano tali da garantire una precisione a lungo termine, ovvero forniscano letture corrette per un periodo di diversi anni in condizioni di utilizzo normali. Alcuni degli errori comuni nei contatori di energia e le relative misure correttive sono discussi di seguito
(1) Errore di fase. Il misuratore leggerà correttamente solo se il flusso del magnete shunt è in ritardo rispetto alla tensione di alimentazione esattamente di 90 gradi. Poiché la bobina del magnete shunt presenta una certa resistenza e non è completamente reattiva, il flusso del magnete shunt non ritarda la tensione di alimentazione esattamente di 90 gradi. Il risultato è che il misuratore non leggerà correttamente tutti i fattori di potenza.
Regolazione. Il flusso nel magnete di shunt può essere ritardato rispetto alla tensione di alimentazione esattamente di 90 gradi regolando la posizione della bobina di ombreggiatura posizionata attorno alla parte inferiore del lembo centrale del magnete di shunt. Una corrente viene indotta nella bobina di schermatura dal flusso del magnete shunt e provoca un ulteriore spostamento del flusso. Spostando la bobina di ombreggiatura verso l'alto o verso il basso lungo l'arto, lo spostamento tra il flusso del magnete shunt e la tensione di alimentazione può essere regolato a 90 gradi. Questa regolazione è nota come regolazione del ritardo o regolazione del fattore di potenza.
(2) Errore di velocità. A volte la velocità del disco del contatore è veloce o lenta, con conseguente registrazione errata del consumo energetico.
Regolazione. La velocità del disco del contatore di energia può essere regolata al valore desiderato modificando la posizione del magnete del freno. Se il magnete del freno viene spostato verso il centro del mandrino, la coppia frenante viene ridotta e la velocità del disco *aumentata. Se il magnete del freno venisse allontanato dal centro del perno si verificherebbe il contrario.
(3) Errore di attrito. Le forze di attrito sui cuscinetti del rotore e nel meccanismo di conteggio influenzano notevolmente la coppia frenante. Poiché la coppia di attrito non è proporzionale alla velocità ma è pressoché costante, può causare notevoli errori nella lettura del contatore.
Regolazione. Per compensare questo errore è necessario prevedere una somma costante alla coppia motrice, uguale e contraria alla coppia di attrito. Questo viene prodotto mediante due spire cortocircuitate regolabili poste negli spazi di dispersione del magnete di shunt. Questi anelli alterano la simmetria del flusso di perdita e producono una piccola coppia per opporsi alla coppia di attrito. Questa regolazione è nota come regolazione del carico leggero. Gli anelli sono regolati in modo tale che quando nessuna corrente passa attraverso la bobina di corrente (cioè la bobina di eccitazione del magnete in serie), la coppia prodotta è appena sufficiente a superare l'attrito nel sistema, senza effettivamente ruotare il disco.
(4) Strisciante.A volte il disco del misuratore effettua una rotazione lenta ma continua senza carico, cioè quando la bobina potenziale è eccitata ma senza corrente che scorre nel carico. Questo si chiama creeping. Questo errore può essere causato da una sovracompensazione dell'attrito, da un'eccessiva tensione di alimentazione, da vibrazioni, da campi magnetici dispersi, ecc.
Regolazione. Per evitare questo strisciamento, nel disco vengono praticati due fori diametralmente opposti. Ciò provoca una sufficiente distorsione del campo. Il risultato è che il disco tende a rimanere fermo quando uno dei fori arriva sotto uno dei poli del magnete di shunt.
(5) Errore di temperatura. Poiché i wattorametri devono spesso funzionare in installazioni esterne e sono soggetti a temperature estreme, gli effetti della temperatura e la loro compensazione sono molto importanti. La resistenza del disco, della bobina potenziale, le caratteristiche del circuito magnetico e la forza del magnete del freno sono influenzate dalle variazioni di temperatura. Pertanto, viene posta grande cura nella progettazione del misuratore per eliminare gli errori dovuti alle variazioni di temperatura.
(6) Variazioni di frequenza.Il misuratore è progettato per fornire un errore minimo a una frequenza particolare (generalmente 50 Hz). Se cambia la frequenza di alimentazione, cambia anche la reattanza delle bobine, provocando un piccolo errore. Fortunatamente questo non ha molta importanza perché le frequenze commerciali sono mantenute entro limiti ristretti.
(7) Variazioni di tensione.Il flusso del magnete dello shunt aumenterà con l'aumento della tensione. La coppia motrice è proporzionale alla prima potenza del flusso mentre la coppia frenante è proporzionale al quadrato del flusso. Pertanto se la tensione di alimentazione è superiore al valore normale la coppia frenante aumenterà molto di più della coppia motrice e viceversa. Il risultato è che il misuratore ha la tendenza a funzionare lentamente a tensioni superiori al normale e velocemente a tensioni ridotte. Tuttavia, l'effetto è piccolo per la maggior parte dei contatori e non è superiore allo 0,2% fino al 0,3% per una variazione di tensione del 10% rispetto al valore nominale. Il piccolo errore dovuto alle variazioni di tensione può essere eliminato mediante la corretta progettazione del circuito magnetico del magnete di shunt
