निम्न शक्ति गुणांक वॉटमीटर
कम शक्ति गुणांक वॉटमीटर की परिभाषा
कम शक्ति गुणांक वॉटमीटर एक उपकरण है जो निर्दोष रूप से कम मानों के शक्ति गुणांक को मापने का उपयोग करता है।
सामान्य वॉटमीटर की विफलता क्यों होती है
हम चालन और दबाव कुंडलों को पूरी तरह से प्रवेशित करते हुए भी चालन टोक का मान बहुत कम होता है।
दबाव कुंडल की प्रेरण के कारण त्रुटियाँ।
उपरोक्त दो कारणों से बहुत असहज परिणाम प्राप्त होते हैं, इसलिए हम निम्न मानों के शक्ति गुणांक को मापने में सामान्य या साधारण वॉटमीटरों का उपयोग नहीं करना चाहिए।
कम शक्ति गुणांक वॉटमीटर डिजाइन
संशोधित परिपथ नीचे दिखाया गया है:
हमने यहाँ एक विशेष कुंडल, जिसे प्रतिस्थापन कुंडल कहा जाता है, का उपयोग किया है, जो दो धाराओं के योग के बराबर धारा ले जाता है, अर्थात् लोड धारा प्लस दबाव कुंडल धारा।
दबाव कुंडल इस प्रकार रखा गया है कि प्रतिस्थापन कुंडल द्वारा उत्पन्न क्षेत्र दबाव कुंडल द्वारा उत्पन्न क्षेत्र द्वारा विरोधित होता है, जैसा कि ऊपर दिए गए परिपथ आरेख में दिखाया गया है।
इस प्रकार शुद्ध क्षेत्र I की धारा के कारण है। इस प्रकार दबाव कुंडल द्वारा की गई त्रुटियों को निष्क्रिय किया जा सकता है।
हमें परिपथ में प्रतिस्थापन कुंडल की आवश्यकता होती है कम शक्ति गुणांक मीटर बनाने के लिए। यह दूसरा संशोधन है जिसका हमने ऊपर विस्तार से विवेचना की है।
अब तीसरा बिंदु दबाव कुंडल की प्रेरण की संतुलन पर निर्भर करता है, जो ऊपर दिए गए परिपथ में संशोधन करके प्राप्त किया जा सकता है।
अब आइए दबाव कुंडल की प्रेरण के लिए संशोधन गुणांक के लिए एक व्यंजक विकसित करें। और इस संशोधन गुणांक से, हम दबाव कुंडल की प्रेरण के कारण त्रुटि के लिए एक व्यंजक विकसित करेंगे।
दबाव कुंडल की प्रेरण को ध्यान में रखते हुए, इस पर वोल्टेज लगाए गए वोल्टेज के साथ फेज में नहीं होता है।
इसलिए ऐसे मामले में यह एक कोण से पीछे रहता है
जहाँ, R दबाव कुंडल के श्रृंखला में विद्युत प्रतिरोध है, rp दबाव कुंडल प्रतिरोध है, यहाँ हम भी निष्कर्ष निकालते हैं कि धारा कुंडल में धारा दबाव कुंडल में धारा के साथ किसी कोण से पीछे रहती है। और यह कोण C = A – b द्वारा दिया जाता है। इस समय वोल्टमीटर की रीडिंग दी गई है
जहाँ, Rp (rp+R) है और x कोण है। यदि हम दबाव कुंडल की प्रेरण के प्रभाव को नजरअंदाज करते हैं, अर्थात् b = 0 रखते हैं, तो हमारे पास वास्तविक शक्ति के लिए व्यंजक है
समीकरण (2) और (1) के अनुपात को लेने पर हमारे पास निम्नलिखित लिखित संशोधन गुणांक के लिए एक व्यंजक है:
और इस संशोधन गुणांक से त्रुटि की गणना की जा सकती है,
संशोधन गुणांक के मान को प्रतिस्थापित करके और उचित सन्निकटन लेकर हमारे पास त्रुटि के लिए व्यंजक VIsin(A)*tan(b) है।
अब हम जानते हैं कि दबाव कुंडल की प्रेरण के कारण त्रुटि व्यंजक e = VIsin(A) tan(b) द्वारा दी गई है, यदि शक्ति गुणांक कम है (अर्थात् हमारे मामले में φ का मान बड़ा है, इसलिए हमारे पास बड़ी त्रुटि है)।
इस स्थिति को टालने के लिए, हमने ऊपर दिए गए आरेख में दिखाए गए अनुसार एक परिवर्तनीय श्रृंखला प्रतिरोध के साथ एक संधारित्र को जोड़ा है।यह अंतिम संशोधित परिपथ कम शक्ति गुणांक मीटर के रूप में जाना जाता है।आधुनिक कम शक्ति गुणांक मीटर इस प्रकार डिजाइन किया गया है कि यह 0.1 से भी कम शक्ति गुणांक को मापने में उच्च सटीकता देता है।
