Wattmeter Tipe Elektrodinamometer

Definisi Wattmeter Elektrodinamometer

Wattmeter tipe elektrodinamometer mengukur daya listrik dengan menggunakan interaksi antara medan magnet dan arus listrik.

Prinsip Kerja

Sekarang mari kita lihat detail konstruksi dari elektrodinamometer. Ini terdiri dari bagian-bagian berikut.Ada dua jenis kumparan yang ada dalam elektrodinamometer. Mereka adalah :

Kumparan Bergerak

Kumparan bergerak memindahkan penunjuk dengan bantuan instrumen kontrol pegas. Untuk mencegah overheating, arus terbatas mengalir melalui kumparan bergerak dengan menghubungkan resistor bernilai tinggi secara seri. Kumparan bergerak berinti udara dipasang pada poros engsel dan dapat bergerak bebas. Dalam wattmeter tipe elektrodinamometer, kumparan bergerak berfungsi sebagai kumparan tekanan dan dihubungkan seberang tegangan, sehingga arus melaluinya proporsional dengan tegangan.

Kumparan Tetap

Kumparan tetap dibagi menjadi dua bagian yang sama dan ini dihubungkan secara seri dengan beban, sehingga arus beban akan mengalir melalui kumparan-kumparan ini. Alasan penggunaan dua kumparan tetap daripada satu sangat jelas, yaitu agar dapat dibuat untuk membawa jumlah arus listrik yang cukup besar. 

Kumparan-kumparan ini disebut kumparan arus dari wattmeter tipe elektrodinamometer. Sebelumnya, kumparan tetap ini dirancang untuk membawa arus sekitar 100 amper, tetapi sekarang wattmeter modern dirancang untuk membawa arus sekitar 20 amper untuk menghemat daya.

Sistem Kontrol

Dari dua sistem kontrol yaitu:

Kontrol Gravitasi

Kontrol Pegas, hanya sistem kontrol pegas yang digunakan dalam jenis wattmeter ini. Sistem kontrol gravitasi tidak dapat digunakan karena akan ada kesalahan yang signifikan.

Sistem Pengedaman

Pengedaman gesekan udara digunakan karena pengedaman arus eddy dapat mengacaukan medan magnet operasional yang lemah, menyebabkan kesalahan.

Ada skala seragam yang digunakan dalam jenis instrumen ini saat kumparan bergerak bergerak linear selama rentang 40 derajat hingga 50 derajat di kedua sisi.

Sekarang mari kita turunkan ekspresi untuk torsi kontrol dan torsi penyimpangan. Untuk menurunkan ekspresi-ekspresi ini, mari kita pertimbangkan diagram rangkaian yang diberikan di bawah ini:

Kita tahu bahwa torsi instan dalam instrumen tipe elektrodinamis secara langsung proporsional dengan produk nilai instan arus yang mengalir melalui kedua kumparan dan laju perubahan fluks yang terkait dengan rangkaian.

Misalkan I1 dan I2 adalah nilai instan arus dalam kumparan tekanan dan kumparan arus masing-masing. Jadi, ekspresi untuk torsi dapat ditulis sebagai:

Di mana, x adalah sudut.

Sekarang misalkan nilai tegangan yang diterapkan di seberang kumparan tekanan adalah

Karena hambatan listrik kumparan tekanan sangat tinggi, kita dapat mengabaikan reaktansi dibandingkan dengan hambatannya. Dengan demikian, impedansinya setara dengan hambatan listriknya, membuatnya bersifat resistif murni.

Ekspresi untuk arus instan dapat ditulis sebagai I2 = v / Rp di mana Rp adalah hambatan kumparan tekanan.

Jika ada perbedaan fase antara tegangan dan arus listrik, maka ekspresi untuk arus instan melalui kumparan arus dapat ditulis sebagai

Karena arus melalui kumparan tekanan sangat kecil dibandingkan dengan arus melalui kumparan arus, maka arus melalui kumparan arus dapat dianggap sama dengan arus beban total.Oleh karena itu, nilai instan torsi dapat ditulis sebagai

Nilai rata-rata torsi penyimpangan dapat diperoleh dengan mengintegrasikan torsi instan dari batas 0 hingga T, di mana T adalah periode siklus.

Torsi kontrol diberikan oleh Tc = Kx di mana K adalah konstanta pegas dan x adalah nilai defleksi akhir yang stabil.

Keuntungan

• Skala seragam hingga batas tertentu.

• Mereka dapat digunakan untuk mengukur baik kuantitas ac maupun dc karena skala dikalibrasi untuk keduanya.

Kesalahan

• Kesalahan pada induktansi kumparan tekanan.

• Kesalahan mungkin disebabkan oleh kapasitansi kumparan tekanan.

• Kesalahan mungkin disebabkan oleh efek induktansi mutual.

• Kesalahan mungkin disebabkan oleh koneksi (misalnya, kumparan tekanan dihubungkan setelah kumparan arus).

• Kesalahan disebabkan oleh arus eddy.

• Kesalahan disebabkan oleh getaran sistem bergerak.

• Kesalahan suhu.

• Kesalahan disebabkan oleh medan magnet parasit.