कम शक्ति गुणांक वॉटमिटर
कम शक्ति गुणांक वॉटमीटर परिभाषा
कम शक्ति गुणांक वॉटमीटर एक साधन है जो कम मान के शक्ति गुणांक को सटीकता से मापने के लिए उपयोग किया जाता है।
सामान्य वॉटमीटर क्यों विफल होते हैं
हम चाहे आधारभूत धारा और दबाव कुंडलों को पूरी तरह से प्रवृत्त करें, फिर भी विक्षेपण टोक़ का मान बहुत कम रहता है।
दबाव कुंडल की प्रेरकता के कारण त्रुटियाँ।
उपरोक्त दो कारणों से बहुत असटीक परिणाम प्राप्त होते हैं, इसलिए हम कम मान के शक्ति गुणांक को मापने के लिए 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 का उपयोग किया है जिसे भरपूरण कुंडल कहा जाता है, यह दो धाराओं के योग के बराबर धारा ले जाता है, अर्थात् लोड धारा और दबाव कुंडल धारा।
दबाव कुंडल इस प्रकार रखा गया है कि भरपूरण कुंडल द्वारा उत्पन्न क्षेत्र दबाव कुंडल द्वारा उत्पन्न क्षेत्र द्वारा विरोध किया जाता है, जैसा कि ऊपर दिए गए परिपथ आरेख में दिखाया गया है।
इस प्रकार शेष क्षेत्र केवल धारा I के कारण होता है। इस प्रकार दबाव कुंडल के कारण होने वाली त्रुटियों को निष्कासित किया जा सकता है।
हमें परिपथ में भरपूरण कुंडल की आवश्यकता होती है ताकि कम शक्ति गुणांक मीटर बनाया जा सके। यह दूसरा संशोधन है जिसका हमने ऊपर विस्तार से विवेचना की है।
अब तीसरा बिंदु दबाव कुंडल की प्रेरकता की भरपाई से संबंधित है, जो ऊपर दिए गए परिपथ में संशोधन करके प्राप्त किया जा सकता है।
अब हम दबाव कुंडल की प्रेरकता के लिए संशोधन गुणांक के लिए एक व्यंजक व्युत्पन्न करेंगे। और इस संशोधन गुणांक से, हम दबाव कुंडल की प्रेरकता के कारण होने वाली त्रुटि के लिए एक व्यंजक व्युत्पन्न करेंगे।
दबाव कुंडल की प्रेरकता को ध्यान में रखते हुए, इस पर वोल्टेज लगाए गए वोल्टेज के साथ वास्तविक धारा के साथ फेज में नहीं होता है।
इसलिए उस मामले में यह एक कोण से पीछे रहता है
जहाँ, R दबाव कुंडल के श्रेणी 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 कुछ कोण से पीछे रहती है। और यह कोण C = A – b द्वारा दिया जाता है। इस समय वोल्टमीटर का पाठ्यांक दिया जाता है
जहाँ, Rp (rp+R) है और x कोण है। यदि हम दबाव कुंडल की प्रेरकता 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 लेते हुए, हमारे पास निम्नलिखित संशोधन गुणांक के लिए 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 प्रेरकता के कारण होने वाली त्रुटि 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 से बचने के लिए, हमने ऊपर दिए गए आरेख में दिखाए गए अनुसार एक परिवर्तनीय श्रेणी प्रतिरोध और एक कंडेनसर को जोड़ा है। यह अंतिम संशोधित परिपथ कम शक्ति गुणांक मीटर के रूप में जाना जाता है। आधुनिक कम शक्ति गुणांक मीटर ऐसे डिजाइन किए गए हैं कि वे 0.1 से भी कम शक्ति गुणांक मापने में उच्च सटीकता देते हैं।
