energy meter | energy meter working principle | single phase induction type energy meter | in hindi
Summary
TLDRThis lecture delves into the intricacies of single-phase induction type energy meters, essential for measuring electrical energy consumption across domestic and industrial circuits. It explains the construction and operation of energy meters, highlighting the driving system's electromagnet and aluminum disk, which interact to measure energy usage. The lecture also touches on the advantages of energy meters, such as cost-effectiveness and accuracy, and discusses the disadvantages like susceptibility to inaccuracies due to factors like disc registration variability. It emphasizes the need for smart grids to enhance power transmission efficiency and reduce losses, which are significant in traditional grid systems.
Takeaways
- 📈 The lecture discusses the Single Phase Induction Type Energy Meter in detail, which is used to measure the electrical load that consumes energy and the energy utilized across it.
- 🏗️ Energy meters are used in domestic and industrial AC circuits for majoring the power consumption of the load.
- 🧲 The energy meter is less sensitive and performs accurate management. It consists of a construction diagram that includes a driving system with an electromagnet as the main component.
- 🔗 Silicon steel is used to make the electromagnet core, which provides an easy path for the magnetic field lines due to its low reluctance.
- 🔄 The moving system's main element is an aluminum disk mounted on an alloy soft iron, which rotates when the load consumes power, and the number of rotations is counted to measure power consumption in kilowatt-hours.
- 🛠️ The breaking system uses a permanent magnet to reduce the rotation of the aluminum disk, which produces breaking torque and opposes the movement of the disk, thus controlling its speed.
- 🔢 The counting mechanism, also known as registration, records the aluminum disk rotations because they are directly proportional to the energy consumed by the load.
- 💡 The script highlights the advantages of energy meters, such as their simple construction, strength, low cost, and the ability to operate accurately in any weather condition.
- ⚡️ The lecture points out the disadvantages of single-phase induction type energy meters, like increased magnetism due to various factors and changes in disk registration, which can disturb the operation.
- 🌐 The script emphasizes the need for smart grids to reduce electricity losses and improve power transmission efficiency, especially in India, where transmission and distribution losses are high.
- 🔋 The World Resources Institute estimates that India has a transmission and distribution loss of 27%, which is the highest in the world, leading to significant environmental concerns due to the wastage of electricity.
Q & A
What is the primary purpose of a single-phase induction type energy meter?
-The primary purpose of a single-phase induction type energy meter is to measure the electrical load that consumes energy and to major the energy across the utility.
In what types of circuits is an energy meter typically used?
-Energy meters are typically used in domestic and industrial AC circuits for majoring the power consumption of the load.
What are the main components of the driving system in an energy meter?
-The main components of the driving system in an energy meter are the electromagnet and the coil, which produce a magnetic field when current flows through the coil.
What material is used to make the core of the electromagnet in an energy meter?
-Silicon steel is used to make the core of the electromagnet in an energy meter due to its high magnetic field line provision and low reluctance.
How does the aluminum disk in the energy meter work?
-The aluminum disk in the energy meter rotates due to the interaction of the changing magnetic flux produced by the electromagnet and the disk itself, inducing a current known as the eddy current within the disk.
What is the function of the permanent magnet in the braking system of an energy meter?
-The permanent magnet in the braking system of an energy meter produces braking torque on the aluminum disk, which opposes the motion of the disk and reduces its speed.
How does the counting mechanism in an energy meter relate to the disk rotations?
-The counting mechanism in an energy meter records the number of rotations of the aluminum disk, which is directly proportional to the energy consumed by the load.
What are the advantages of using an energy meter?
-Energy meters are simple in construction, strong, and cheaper. They operate accurately and can function in any weather condition. They also have low maintenance costs and can be easily maintained.
What are the disadvantages of the single-phase induction type energy meter?
-Disadvantages include the potential for inaccuracies due to inductive effects from different factors and changes in disk resistance. Also, the normal friction of moving parts can lead to almost double the energy generation in the past decade.
How does the loss in transmission and distribution affect the need for a smart grid in India?
-The significant loss in transmission and distribution, estimated to be around 27% in India, highlights the need for a smart grid to reduce electricity losses and improve power transmission efficiency.
What is the significance of the 27% loss in electricity transmission and distribution in India?
-The 27% loss is the highest in the world and represents a huge amount of wasted electricity, which is not only inefficient but also harmful to the environment.
Outlines
🔌 Understanding Single Phase Induction Type Energy Meters
This paragraph delves into the intricacies of single phase induction type energy meters, which are crucial for measuring electrical load and its energy utilization. The energy meter is employed in domestic and industrial AC circuits for major power consumption. It is less passive and provides accurate management. The construction diagram of the energy meter is presented, highlighting the driving system's main component, the electromagnet. When a coil is wound around a conductor and current flows, it produces a magnetic field, known as an electromagnet. The meter uses two types of electromagnets, and silicon steel is utilized in their construction to provide an easy path for the magnetic field lines due to its low reluctance. The central limb of the magnet has a copper band, which serves as an adjustable balance. The primary function is to align the magnetic flux produced by the magnet with the supply voltage to be exactly perpendicular. The moving system's main element is an aluminum disk mounted on an alloy soft iron, placed in the air gap of both electromagnets. When the changing magnetic flux cuts through the disk, it induces self-EMF and current circulation, known as the ID (Instantaneous Demand) current. The interaction between the flux produced by both electromagnets and the disk induces a ting torque on the disk, and when the connected load consumes power, the aluminum disk starts rotating. After some complete rotations of the disk, the energy consumed by the load is displayed in energy meter units. The number of disk rotations is counted over a particular interval of time, and the power consumption is majored in kilowatt-hours. The braking system uses a permanent magnet to reduce the rotation of the aluminum disk, producing braking torque that opposes the disk's movement and reduces its speed. The adjustable balance is installed to adjust the braking torque, making it adjustable by shifting the magnet to a radial position. The counting mechanism, also known as the registration mechanism, records the aluminum disk rotations because the disk rotation is directly proportional to the energy consumed by the load. The pointer transmits the number of rotations for recording different readings, which are obtained in kilowatt hours by multiplying the number of rotations.
💡 Advantages of Energy Meters and the Need for Smart Grids
The second paragraph discusses the advantages of energy meters, emphasizing their simple construction, strength, and affordability. Energy meters are cost-effective and operate accurately in any weather condition. They have low torque produced by using electromagnets, and their operation is quite efficient. The maintenance cost of this type of energy meter is relatively low, and they can be easily maintained. Single phase induction type energy meters consume very low power for their operation. However, they also have some disadvantages, such as being affected by various factors and changes in disk registration, which can slightly disturb their operation. The paragraph also highlights the significant energy loss in India due to traditional grid systems, with about 30% of the generated power being lost during transmission and distribution. This loss is not only a huge amount but also environmentally unfriendly, as it contributes to greenhouse gas emissions. The paragraph concludes by emphasizing the need for smart grids in India, which can help reduce electricity losses and improve power transmission efficiency. Smart grids will make the transmission and distribution system more efficient, reliable, cost-effective, and environmentally conscious. The use of smart grids will lead to better monitoring and control of electricity, making the energy services more reliable and efficient, and reducing the percentage of power loss.
Mindmap
Keywords
💡Single Phase Induction
💡Energy Meter
💡Electromagnet
💡Silicon Steel
💡Adjustable Balance
💡Moving System
💡Braking System
💡Counting Mechanism
💡Power Consumption
💡Smart Grid
💡Transmission and Distribution Losses
Highlights
In-depth understanding of single-phase induction type energy meters.
Energy meters are used to measure electrical loads that consume energy.
Energy meters are utilized in domestic and industrial AC circuits for majoring power.
The energy meter is less sensitive and performs accurate management.
Construction diagram of a single-phase energy meter is discussed.
Main components include the driving system, which consists of an electromagnet.
Electromagnets are created using silicon steel for efficient magnetic field lines.
Adjustable copper bands are used on the central limb of the magnet.
The function of the adjustable band is to align the magnetic flux produced by the stator magnet.
The moving system's main element is the aluminum disk.
The aluminum disk is mounted on an alloy soft iron and placed in the air gap between the two electromagnets.
When the changing magnetic flux cuts the disk, self-induced EMF is produced.
The interaction of the flux produced by both electromagnets induces a ting torque on the disk.
The rotation of the aluminum disk is used to measure the energy consumed by the load.
The number of disk rotations is counted over a particular interval of time.
The breaking system uses a permanent magnet to reduce the rotation of the aluminum disk.
The counting mechanism records the aluminum disk rotations.
The number of rotations of the disk is directly proportional to the energy consumed by the load.
The construction of energy meters is simple and robust.
Energy meters are cost-effective and have low torque produced by using two electromagnets.
Energy meters can operate accurately in any weather condition.
Maintenance cost of energy meters is relatively low and can be easily maintained.
Single-phase induction type energy meters consume very low power for daily operation.
Discusses the disadvantages of energy meters like increased magnetism due to different factors and changes in disk resistance.
India has almost doubled its energy generation in the past decade.
About 30 gigawatts of power is lost during transmission and distribution in India.
Discusses the need for smart grids to reduce electricity losses and increase power transmission efficiency.
World Resources Institute estimates transmission and distribution losses in India at 27%.
Installing smart grids can help reduce the percentage of loss.
India is focusing on new technology like smart grids for better monitoring and efficient transmission and distribution.
Using smart grids will make the transmission and distribution system more efficient.
Electricity services will become more reliable, efficient, cost-effective, and environmentally conscious.
Transcripts
इस लेक्चर में हम लोग सिंगल फेज इंडक्शन
टाइप एनर्जी मीटर को काफी डिटेल में
समझेंगे इलेक्ट्रिकल लोड जो एनर्जी को
कंज्यूम करता है और उसके अक्रॉस जो एनर्जी
यूटिलाइज होता है उसको मेजर करने के लिए
एनर्जी मीटर का यूज करते हैं एनर्जी मीटर
का यूज डोमेस्टिक एंड इंडस्ट्रियल एसी
सर्किट में किया जाता है फॉर मेजरिंग द
पावर कंजप्शन ऑफ द लोड लोड जो पावर को
कंज्यूम करेगा उसको मेजर करने के लिए इसका
हम लोग यूज करते हैं एनर्जी मीटर लेस
पेंसिव होता है एंड एक्यूरेट मेजरमेंट
करता है यहां पर सिंगल फेज एनर्जी मीटर का
कंस्ट्रक्शन डायग्राम है एनर्जी मीटर फोर
मेन पार्ट से मिलकर कंसिस्ट होता है
फर्स्ट वन इज ड्राइविंग सिस्टम ड्राइविंग
सिस्टम का मेन कंपोनेंट होता है
इलेक्ट्रोमैग्नेट जब कंडक्टर पर कॉइल
वाउंडेड रहता है एंड उस कॉइल से करंट फ्लो
करती है तो कंडक्टर के अराउंड मैग्नेटिक
फील्ड प्रोड्यूस होती है उस टाइप के
मैग्नेट को इलेक्ट्रोमैग्नेट बोलते हैं
इसमें सट एंड सीरीज दो इलेक्ट्रोमैग्नेट
का यूज करते हैं इलेक्ट्रोमैग्नेट कोर को
बनाने के लिए सिलिकॉन स्टील का यूज करते
हैं सिलिकॉन स्टील मैग्नेटिक फील्ड लाइंस
को इजी पाथ प्रोवाइड करता है ड्यू टू देयर
लो रिलक्टिविटी
करंट प्रोपोर्शनल टू द सट वोल्टेज प्रेशर
कॉइल में जो करंट फ्लो करेगी वह सट
वोल्टेज के प्रोपोर्शनल होगा मैग्नेट के
सेंट्रल लिम पर कॉपर बैंड प्लेड रहता है
जो कि एडजस्ट बल होता है उसको हम लोग
एडजस्ट कर सकते हैं जिसका मेन फंक्शन होता
है सट मैग्नेट से प्रोड्यूस्ड मैग्नेटिक
फ्लक्स को इस तरह अलाइन करना कि वोह
सप्लाई वोल्टेज के एगजैक्टली परपेंडिकुलर
होना चाहिए एगजैक्टली परपेंडिकुलर टू द
सप्लाई वोल्टेज नेक्स्ट है मूविंग सिस्टम
मूविंग सिस्टम का मेन एलिमेंट होता है
एलुमिनियम डिस्क जो कि अलोय साफ्ट के ऊपर
माउंटेड रहता है दोनों इलेक्ट्रोमैग्नेट
एयर गैप में एलुमिनियम डिस्क को प्लेस
करते हैं जब चेंजिंग मैग्नेटिक फ्लक्स इस
डिस्क को कट करता है तो डिस्क में सेल्फ
ईएमएफ इंड्यूस होता है एंड उसमें करंट
सर्कुलेट करती है जिसको एडी करंट बोलते
हैं दोनों इलेक्ट्रोमैग्नेट से
प्रोड्यूस्ड फ्लक्स का डिस्क के साथ
इंटरेक्शन होता है एंड डिस्क के ऊपर टिंग
टॉर्क इंड्यूस होता है एंड जब कनेक्टेड
लोड पावर को कंज्यूम करता है तो एलुमिनियम
डिस्क रोटेट करने लगता है एंड डिस्क के
कुछ कंप्लीट रोटेशन के बाद लोड जो एनर्जी
को कंज्यूम करता है उसको एनर्जी मीटर
यूनिट्स के टर्म में डिस्प्ले करता है
डिस्क का नंबर ऑफ रोटेशन पर्टिकुलर इंटरवल
ऑफ टाइम पर काउंट होता है एंड जो डिस्क है
वो पावर कंजप्शन को किलोवाट ववर में मेजर
करता है नेक्स्ट है ब्रेकिंग सिस्टम
एलुमिनियम डिस्क के रोटेशन को रिड्यूस
करने के लिए परमानेंट मैग्नेट का यूज करते
हैं जो कि एलुमिनियम डिस्क के ऊपर
ब्रेकिंग टॉर्क प्रोड्यूस करता है वहां पर
ब्रेकिंग टॉर्क डिस्क के मूवमेंट को अपोज
करता है एंड उसके स्पीड को रिड्यूस करता
है वहां पर एडजस्ट बल परमानेंट मैग्नेट को
इंस्टॉल करते हैं जिसके कारण उसका
ब्रेकिंग टॉर्क भी एडजेस्टेबल होता है बाय
शिफ्टिंग द मैग्नेट टू द अदर रेडियल
पोजीशन इसका नेक्स्ट सिस्टम है काउंटिंग
मैकेनिज्म जिसको रजिस्ट्रेशन भी बोलते
हैं काउंटिंग मैकेनिज्म का मेन फंक्शन
होता है एलुमिनियम डिस्क रोटेशन को
रिकॉर्ड करना बिकॉज़ डिस्क रोटेशन एनर्जी
कंज्यूम्ड बाय द लोड के डायरेक्टली
प्रोपोर्शनल होता है इन केड मतलब लोड
जितना ज्यादा लोड को कंज्यूम करेगा उसके
अकॉर्डिंग एलुमिनियम डिस्क भी रोटेट करेगा
डिस्क का नंबर ऑफ रोटेशन पॉइंटर पर
ट्रांसमिट होता है फॉर रिकॉर्डिंग द
डिफरेंट रीडिंग्स
रीडिंग जो कि केडब्ल्यूए में ऑब्टेंड होता
है बाय मल्टीप्लाइंग द नंबर ऑफ रोटेशन
वर्किंग ऑफ सिंगल फेज इंडक्शन टाइप एनर्जी
मीटर एलुमिनियम डिस्क सट इलेक्ट्रोमैग्नेट
एंड सीरीज इलेक्ट्रोमैग्नेट के एयर गैप
में प्लेस रहता है सट इलेक्ट्रोमैग्नेट पर
प्रेशर कॉइल प्रेजेंट रहता है जिसमें
सप्लाई वोल्टेज के कारण मैग्नेटिक फील्ड
प्रोड्यूस होती है एंड सीरीज मैग्नेट पर
करंट कॉइल प्लेस रहता है करंट कॉइल से जब
करंट फ्लो करती है तो मैग्नेटिक फील्ड
प्रोड्यूस होती है प्रेशर कॉइल और वोल्ट
कॉइल के कारण मैग्नेटिक फील्ड प्रोड्यूस
होती है दैट लगिंग बाय 90 डिग्री ऑन द
मैग्नेटिक फील्ड ऑफ द करंट कॉइल जिसके
कारण डिस्क में एडी करंट इंड्यूस होती है
एंड वहां पर मैग्नेटिक फील्ड एंड एडी करंट
का आपस में इंटरेक्शन होता है एंड
एलुमिनियम डिस्क के ऊपर डिफलेक्टिंग टॉर्क
एक्ट होता है एज अ रिजल्ट डिस्क रोटेट
करने लगता है डिस्क के ऊपर जो टॉर्क और
फोर्स एक्ट होता है वो कॉइल के वोल्टेज
एंड करंट के प्रोपोर्शनल होता है एंड डि
के रोटेशन को कंट्रोल करने के लिए एज अ
ब्रेकिंग मैग्नेट परमानेंट मैग्नेट का यूज
करते हैं जो कि एडजस्ट एबल होता है वहां
पर इंस्टॉल्ड परमानेंट मैग्नेट डिस्क के
रोटेशन को अपोज करता है जो कि उसका मेन
पर्पस होता है एंड साइक्लोमीटर डिस्क के
नंबर ऑफ रोटेशन को काउंट करता है इस तरह
से सिंगल फेज इंडक्शन टाइप एनर्जी मीटर
ऑपरेट होती है एंड लोड जो एनर्जी को
कंज्यूम करता है उसको केडब्ल्यूए के टर्म
में डिस्प्ले करता है देयर आर मेनी
एडवांटेजेस ऑफ एनर्जी मीटर एनर्जी मीटर का
कंस्ट्रक्शन काफी सिंपल होता है एंड
स्ट्रांग होता है एनर्जी मीटर चीपर होता
है इसका जो कॉस्ट है वह काफी कम लगता है
इसमें हायर टॉर्क प्रोड्यूस होता है बाय
यूजिंग टू इलेक्ट्रोमैग्नेट्स इस टाइप के
एनर्जी मीटर का ऑपरेशन एक्यूरेट होता है
एनर्जी मीटर कोई भी वेदर कंडीशन में
एक्युरेटली ऑपरेट हो सकता है एनर्जी मीटर
का कंस्ट्रक्शन काफी सिंपल होता है इस
टाइप के एनर्जी मीटर का मेंटेनेंस कॉस्ट
काफी लो होता है एंड उसको इजली मेंटेन कर
सकते हैं सिंगल फेज इंडक्शन टाइप एनर्जी
मीटर वेरी लो पावर को कंज्यूम करता है फॉर
देयर ऑपरेशन आल्सो देयर आर सम
डिसएडवांटेजेस लाइक इनकरेक्ट
मैग्निटिया ड्यू टू डिफरेंट फैक्टर्स एंड
चेंजेज इन डिस्क रेजिस्टेंस डिस्क का
रेजिस्टेंस वैरी करेगा तो वहां पे इसका
ऑपरेशन थोड़ा डिस्टर्ब हो सकता है एंड अब
नॉर्मल फ्रिक्शन ऑफ मूविंग
पार्ट्स लद इंडिया हैज ऑलमोस्ट डबल्ड इट्स
एनर्जी जनरेशन इन पास्ट डिकेड जिसके हेल्प
से मोर देन 85 गगा वाट इलेक्ट्रिसिटी
प्रोड्यूस कर रही है इसका जब ट्रांसमिशन
एंड डिस्ट्रीब्यूशन करते हैं तो अबाउट 30
गगा हर्टज का लॉस हो जाता है जो कि काफी
ज्यादा अमाउंट है बोल सकते हैं कि
ट्रेडिशनल ग्रिड सिस्टम का डिसएडवांटेज है
कि इतना ज्यादा पावर का लॉस हो रहा है
इसलिए इस कंडीशन में स्मार्ट ग्रिड की नीड
है जिसके हेल्प से इलेक्ट्रिसिटी लॉसेज को
कम कर सके एंड पावर ट्रांसमिशन एफिशिएंसी
को इंक्रीज कर सके अकॉर्डिंग टू वर्ल्ड
रिसोर्स इंस्टिट्यूट एस्टीमेट ट्रांसमिशन
एंड डिस्ट्रीब्यूशन लॉस जो है वो इंडिया
में 27 पर होता है जितनी इलेक्ट्रिसिटी हम
लोग जनरेट करते हैं उसका 27 पर लॉस हो
जाता है जो कि होल वर्ल्ड में सबसे ज्यादा
है जो कि ह्यूज वेस्टेज ऑफ इलेक्ट्रिसिटी
है ह्यूज अमाउंट ऑफ इलेक्ट्रिसिटी जो
वेस्ट हो रही है वह एनवायरमेंट के लिए
अनफ्रेंडली है सो वी नीड टू इंस्टॉल अ
स्मार्ट ग्रिड टू रिड्यूस द परसेंटेज ऑफ
लो सेज इसलिए इंडिया न्यू टेक्नोलॉजी की
ओर फोकस कर रही है दैट इज स्मार्ट ग्रिड
जिसके हेल्प से बेटर मॉनिटरिंग एंड
इलेक्ट्रिसिटी का ट्रांसमिशन एंड
डिस्ट्रीब्यूशन इजली कंट्रोल कर सके
स्मार्ट ग्रिड का यूज करेंगे तो
ट्रांसमिशन एंड डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम
काफी इजी हो जाएगा एंड इलेक्ट्रिसिटी
सर्विस जो है वह मोर रिलायबल एफिशिएंट
कॉस्ट इफेक्टिव एंड एनवायरमेंटल कॉन्शियस
बन जाएगा तो इस तरह से कोई भी टॉपिक को
अगर आप इजी वे में समझना चाहते हैं तो
चैनल को सब्सक्राइब कर लें और बेल आइकन को
भी प्रेस कर लें ताकि वीडियोज आप तक पहुंच
[संगीत]
सके
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