Електродинамометър тип ватметър

Определение електродинамометър ватметър

Електродинамометър тип ватметър измерва електрическата мощност чрез използване на взаимодействието между магнитни полета и електрически токове.

Принцип на действие

Сега да разгледаме конструктивните подробности на електродинамометъра. Той се състои от следните части.В електродинамометъра има два типа катушки. Те са:

Движеща се катушка

Движещата се катушка движи показалото с помощта на инструмент за контрол на пружина. За да се предотврати прекомерно загряване, ограничен ток протича през движещата се катушка, като се свързва резистор с висока стойност в сериен режим. Въздушна ядрена движеща се катушка е монтирана на ос, която може да се движи свободно. В електродинамометър тип ватметър, движещата се катушка действа като налягане катушка и е свързана през напрежението, така че токът през нея е пропорционален на напрежението.

Фиксирана катушка

Фиксираната катушка е разделена на две равни части и те са свързани в сериен режим с натоварването, затова токът през натоварването ще протече през тези катушки. Причината за използването на две фиксирани катушки вместо една е очевидна, за да може да бъде конструирана за провеждане на значително количество електрически ток.

Тези катушки се наричат токоизмерващи катушки на електродинамометър тип ватметър. Рано тези фиксирани катушки са проектирани да пропускат ток около 100 ампера, но сега модерните ватметри са проектирани да пропускат ток около 20 ампера, за да се спести енергия.

Контролна система

От двете контролни системи, тоест:

Гравитационен контрол

Пружинен контрол, само пружинни системи за контрол се използват в този тип ватметри. Гравитационният контрол не може да се използва, защото ще има значителни грешки.

Амортизационна система

Използва се амортизация чрез въздушно триене, защото амортизацията чрез вихрови токове може да деформира слабото оперативно магнитно поле, водейки до грешки.

Има равномерна скала, която се използва в този тип прибори, тъй като движещата се катушка се движи линейно в диапазон от 40 до 50 градуса на всяка страна.

Сега нека изведем изразите за контролния и отклоняващия момент. За да изведем тези изрази, нека разгледаме схемата на веригата по-долу:

Знаем, че моментът в електродинамични прибори е директно пропорционален на произведението от моментните стойности на токовете, протичащи през двете катушки, и скоростта на изменение на свързания поток.

Нека I1 и I2 са моментните стойности на токовете в налягане и токови катушки съответно. Така изразът за момента може да се запише като:

Където x е ъгълът.

Сега нека приложената стойност на напрежението през катушката за налягане да бъде

Тъй като електрическото съпротивление на катушката за налягане е много високо, можем да пренебрегнем нейната реактивност в сравнение със съпротивлението. Следователно, импедансът е равен на електрическото съпротивление, правейки го чисто резистивен.

Изразът за моментния ток може да се запише като I2 = v / Rp, където Rp е съпротивлението на катушката за налягане.

Ако има фазово различие между напрежението и електрическия ток, то изразът за моментния ток през токовата катушка може да се запише като

Тъй като токът през катушката за налягане е много малък в сравнение с тока през токовата катушка, токът през токовата катушка може да се счита за равен на общия ток на натоварването. Следователно моментната стойност на момента може да се запише като

Средната стойност на отклоняващия момент може да се получи чрез интегриране на моментния момент от граница 0 до T, където T е периодът на цикъла.

Контролния момент е зададен от Tc = Kx, където K е пружинената константа, а x е крайната стабилна стойност на отклонението.

Преимущества

• Масштабът е равномерен до определена граница.

• Могат да се използват както за измерване на променлив, така и на постоянен ток, тъй като масштабът е калибриран за двете.

Грешки

• Грешки в индуктивността на катушката за налягане.

• Грешки могат да бъдат причинени от капацитета на катушката за налягане.

• Грешки могат да бъдат причинени от взаимна индуктивност.

• Грешки могат да бъдат причинени от връзките (например, катушката за налягане е свързана след токовата катушка).

• Грешки, причинени от вихрови токове.

• Грешки, причинени от вибрация на движещата се система.

• Температурни грешки.

• Грешки, причинени от странично магнитно поле.