ऊर्जा मीटर कैसे काम करता है? विद्युत मीटर शंट का सिद्धांत

पारंपरिक यांत्रिक बिजली मीटरों में आमतौर पर एक वोल्टेज कॉइल, एक करंट कॉइल, एक घूमने वाली एल्यूमीनियम डिस्क, एक डंपिंग चुंबक और एक यांत्रिक गिनती तंत्र शामिल होता है। जब कुंडलियों के माध्यम से एक प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है, तो यह चुंबकीय ध्रुवों के चारों ओर एक प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है; यह क्षेत्र एल्यूमीनियम डिस्क की सतह पर भंवर धाराओं को प्रेरित करता है। ये एड़ी धाराएं, बदले में, चुंबकीय क्षेत्र के भीतर एक एम्पीयर बल का अनुभव करती हैं, जिससे एल्यूमीनियम डिस्क घूमती है। आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक मीटरिंग उपकरणों में, कई विद्युत मीटर शंट उत्पाद इन पारंपरिक यांत्रिक संरचनाओं को उच्च परिशुद्धता प्रतिरोधी नमूनाकरण विधियों से प्रतिस्थापित करते हैं, जिससे वर्तमान पहचान में काफी अधिक सटीकता प्राप्त होती है।

यांत्रिक ऊर्जा मीटर का संचालन, संक्षेप में, प्रेरण मोटर के एक विशेष रूप के अनुरूप है। वोल्टेज कॉइल और करंट कॉइल अलग-अलग चरणों के चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं; ये क्षेत्र अंतरिक्ष और समय दोनों में मिलकर एक गतिशील चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, जो बदले में एल्यूमीनियम डिस्क को लगातार घुमाने के लिए प्रेरित करता है। एल्यूमीनियम डिस्क की घूर्णी गति सीधे लोड शक्ति के समानुपाती होती है; यांत्रिक गियर की एक प्रणाली के माध्यम से, यह कुल ऊर्जा खपत को संचित करने के लिए एक काउंटर चलाता है। इसके विपरीत, आधुनिक स्मार्ट मीटर के भीतर, रिले रेसिस्टर शंट पारंपरिक यांत्रिक मीटरिंग तंत्र की जगह एक महत्वपूर्ण मुख्य घटक के रूप में उभरा है, जो अत्यधिक स्थिर वर्तमान नमूनाकरण को सक्षम बनाता है।

यांत्रिक ऊर्जा मीटरों में, वोल्टेज कॉइल में आमतौर पर उच्च प्रेरकत्व होता है; फलस्वरूप, इसकी धारा का चरण वोल्टेज से लगभग 90 डिग्री पीछे हो जाता है। इसके विपरीत, वर्तमान कुंडल लोड धारा के साथ चरण में रहता है; यह सिंक्रनाइज़ेशन दो चुंबकीय क्षेत्रों को अंतरिक्ष और समय में संयोजित करके एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के समान प्रभाव उत्पन्न करने का कारण बनता है। यह गतिमान चुंबकीय क्षेत्र एल्यूमीनियम डिस्क के भीतर भंवर धाराओं को प्रेरित करता है, जिससे निरंतर ड्राइविंग बल उत्पन्न होता है। हालाँकि, आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा मीटर, पारंपरिक यांत्रिक संरचनाओं में निहित त्रुटियों को दूर करते हुए उच्च सटीकता वर्तमान माप प्राप्त करने के लिए सटीक मैंगनीन {{5}कॉपर प्रतिरोधों को नियोजित करते हुए, मैंगनीन {4}कॉपर शंट तकनीक का तेजी से उपयोग कर रहे हैं।

यांत्रिक ऊर्जा मीटर में एल्यूमीनियम डिस्क की सतह आम तौर पर समान रूप से वितरित छोटे डिम्पल की भीड़ से ढकी होती है। यह संरचनात्मक विशेषता केवल सजावटी नहीं है बल्कि एक विशेष रूप से इंजीनियर कार्यात्मक डिजाइन का गठन करती है। ये छोटे डिंपल एल्यूमीनियम डिस्क की सतह के प्रतिरोध को बढ़ाने का काम करते हैं, जिससे एड़ी धाराओं की चरण विशेषताओं को अनुकूलित किया जाता है और डिस्क पर लगाए गए ड्राइविंग टॉर्क को बढ़ाया जाता है। यदि डिस्क का प्रतिरोध बहुत कम होता, तो एड़ी धाराओं का चरण अंतराल बढ़ जाता, जिसके परिणामस्वरूप ड्राइविंग बल में वृद्धि के बजाय कमी हो जाती। इसी प्रकार, आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा मीटरों में, कॉपर - मैंगनीन शंट उत्पादों को माप परिणामों की स्थिरता और सटीकता सुनिश्चित करने के लिए सामग्री प्रतिरोधकता पर कठोर नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

यांत्रिक ऊर्जा मीटर के भीतर भिगोने वाले चुंबक एल्यूमीनियम डिस्क की घूर्णन गति को नियंत्रित करने का काम करते हैं। जैसे ही डिस्क घूमती है, यह डंपिंग मैग्नेट के चुंबकीय क्षेत्र के भीतर अतिरिक्त एड़ी धाराएं उत्पन्न करती है, जिससे एक डंपिंग बल बनता है जो रोटेशन की दिशा का विरोध करता है। अंततः, ड्राइविंग बल और अवमंदन बल संतुलन तक पहुँच जाते हैं, जिससे एल्यूमीनियम डिस्क को स्थिर घूर्णी गति बनाए रखने की अनुमति मिलती है। यह संरचनात्मक तंत्र सुनिश्चित करता है कि मीटरिंग परिणाम वास्तविक बिजली खपत को सटीक रूप से दर्शाते हैं। आधुनिक उच्च धारा नियंत्रण प्रणालियों के संदर्भ में, चुंबकीय लैचिंग रिले (100ए) के लिए शंट टर्मिनल मुख्य रूप से उच्च धारा पहचान और नियंत्रण के महत्वपूर्ण कार्यों को पूरा करता है।

इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति के साथ, इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा मीटर धीरे-धीरे मुख्यधारा के मानक बन गए हैं। ये इलेक्ट्रॉनिक मीटर वर्तमान सैंपलिंग, वोल्टेज सैंपलिंग और डिजिटल प्रोसेसिंग चिप्स के माध्यम से बिजली की गणना करते हैं, जो उच्च सटीकता, कम बिजली की खपत और नेटवर्क एकीकरण में आसानी जैसे पारंपरिक यांत्रिक मीटरों पर लाभ प्रदान करते हैं। विशेष रूप से, ऊर्जा मीटर शंट का व्यापक रूप से स्मार्ट मीटर, बिजली निगरानी उपकरण और औद्योगिक स्वचालन प्रणालियों में उपयोग किया जाता है, जो आधुनिक मीटरिंग सिस्टम के एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में कार्य करता है।

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