誘導電力量計の誤差とは何ですか

誘導電力量計の誤差

電気エネルギーの使用者は、敷地内に設置された電力量メーターの測定値に従って料金を請求されます。したがって、電力量計の構造と設計は長期間の精度を保証するものであることが非常に重要です。つまり、通常の使用条件下で数年間にわたって正確な測定値が得られる必要があります。エネルギーメーターの一般的なエラーのいくつかとその修復策については、以下で説明します。

(1) 位相誤差。メーターは、シャント磁石の磁束が供給電圧より正確に 90 度遅れている場合にのみ正確に読み取ります。分路電磁コイルにはある程度の抵抗があり、完全に無効ではないため、分路磁石の磁束は電源電圧より正確に 90 度遅れることはありません。その結果、メーターはすべての力率で正しく読み取れなくなります。

調整。シャント磁石の中心リムの下部の周囲に配置されたシェーディング コイルの位置を調整することにより、シャント磁石内の磁束を電源電圧より正確に 90 度遅らせることができます。シャント磁石の磁束によってシェーディング コイルに電流が誘導され、磁束がさらに変位します。シェーディングコイルをリムの上または下に動かすことにより、シャント磁石の磁束と電源電圧の間の変位を 90 度に調整できます。この調整は遅れ調整または力率調整として知られています。

(2) 速度誤差。メーターのディスクの速度が速いか遅い場合があり、その結果、エネルギー消費量が誤って記録されることがあります。

調整。ブレーキマグネットの位置を変えることで、エネルギーメーターのディスクの速度を任意の値に調整できます。ブレーキマグネットがスピンドルの中心に向かって移動すると、ブレーキトルクが減少し、ディスク速度が増加します。ブレーキマグネットがスピンドルの中心から離れると、逆のことが起こります。

(3) 摩擦誤差。ローターベアリングおよび計数機構における摩擦力は、制動トルクに大きく影響します。摩擦トルクは速度に比例せずほぼ一定であるため、メーターの読み取り値に大きな誤差が生じる場合があります。

調整。この誤差を補償するには、摩擦トルクと等しく反対の駆動トルクを一定に加算する必要があります。これは、シャント磁石の漏れギャップに配置された 2 つの調整可能な短絡ループによって生成されます。これらのループは漏れ磁束の対称性を崩し、摩擦トルクに対抗する小さなトルクを生成します。この調整は軽負荷調整として知られています。ループは、電流が電流コイル (つまり、直列磁石の励起コイル) に流れていないときに、実際にディスクを回転させることなく、発生するトルクがシステム内の摩擦に打ち勝つのに十分であるように調整されます。

(4) 忍び寄る。場合によっては、無負荷時、つまり電位コイルが励磁されているが負荷に電流が流れていないときに、メーターのディスクがゆっくりと連続的に回転することがあります。これはクリーピングと呼ばれます。この誤差は、摩擦、過剰な供給電圧、振動、漂遊磁界などの過剰補償が原因で発生する可能性があります。

調整。このクリープ現象を防ぐために、ディスクには正反対の 2 つの穴が開けられています。これにより、フィールドに十分な歪みが生じます。その結果、穴の 1 つがシャント磁石の極の 1 つの下に来ると、ディスクは静止したままになる傾向があります。

(5) 温度エラー。電力量計は屋外設置で動作することが頻繁に要求され、極端な温度にさらされるため、温度の影響とその補償は非常に重要です。ディスクの抵抗、電位コイルの抵抗、磁気回路の特性、ブレーキマグネットの強さは温度変化により影響を受けます。したがって、温度変化による誤差を排除するために、メーターの設計には細心の注意が払われます。

(6) 周波数の変動。メーターは、特定の周波数 (通常は 50 Hz) での誤差が最小になるように設計されています。供給周波数が変化するとコイルのリアクタンスも変化し、若干の誤差が生じます。幸いなことに、商用周波数は厳密な制限内に保たれているため、これはあまり重要ではありません。

(7) 電圧変動。シャント磁石の磁束は電圧の増加とともに増加します。駆動トルクは磁束の 1 乗に比例し、制動トルクは磁束の 2 乗に比例します。したがって、電源電圧が通常値より高い場合、制動トルクは駆動トルクよりも大幅に増加し、その逆も同様です。その結果、メーターは通常よりも高い電圧では遅く動作し、低い電圧では速く動作する傾向があります。ただし、ほとんどのメーターでは影響は小さく、定格値から 10 % の電圧変化に対して 0.2 % ～ 0.3 % を超えません。シャントマグネットの磁気回路を適切に設計することで、電圧変動による小さな誤差を排除できます。