Elektrodynamometertype effektmåler
Definisjon av elektrisk dynamometer wattmåler
En elektrisk dynamometer type wattmåler måler elektrisk effekt ved å bruke interaksjonen mellom magnetiske felt og elektriske strømmer.
Arbeidsprinsipp
La oss nå se på konstruksjonsdetaljene for elektrisk dynamometer. Det består av følgende deler.Det er to typer spoler i elektrisk dynamometer. De er:
Bevegelig spole
Den bevegelige spolen flytter pekeren med hjelp av et fjærkontrollert instrument. For å unngå overoppvarming, flyter en begrenset strøm gjennom den bevegelige spolen ved å koble en høyverdi motstand i serie. Den luftkjernte bevegelige spolen er montert på en svingende spindel og kan bevege seg fritt. I en elektrisk dynamometer type wattmåler fungerer den bevegelige spolen som trykkspole og er koblet over spenningen, så strømmen gjennom den er proporsjonal med spenningen.
Fast spole
Den faste spolen er delt i to like deler, og disse er koblet i serie med belastningen, så belastningsstrømmen vil flyte gjennom disse spolene. Grunnen til å bruke to faste spoler i stedet for én er at det kan konstrueres for å bære en betydelig mengde elektrisk strøm.
Disse spolene kalles strømspolene i elektrisk dynamometer type wattmåler. Tidligere ble de faste spolene designet for å bære en strøm på omtrent 100 amper, men nå er moderne wattmålere designet for å bære en strøm på omtrent 20 amper for å spare effekt.
Kontrollsystem
Av de to kontrollsystemene, nemlig:
Tyngdekraftkontroll
Fjærkontroll, blir kun fjærkontrollerte systemer brukt i denne typen wattmåler. Tyngdekraftkontrollert system kan ikke benyttes fordi det vil være betydelige feil.
Dempingssystem
Luftmotstands demping brukes fordi eddystrømdemping kan forvrenges det svake operasjonsmagnetfeltet, noe som fører til feil.
Det er en uniform skala som brukes i disse typene instrument, da den bevegelige spolen beveger seg lineært over et område på 40 grader til 50 grader på hver side.
La oss nå utlede uttrykkene for kontrollmomentet og avviklingsmomentet. For å utlede disse uttrykkene, la oss betrakte kretstegningen nedenfor:
Vi vet at øyeblikkelig moment i elektrodynamiske instrumenter er direkte proporsjonalt med produktet av øyeblikkelige verdier av strømmer som flyter gjennom begge spolene og hastigheten av endring av flux knyttet til kretsen.
La I1 og I2 være øyeblikkelige verdier av strømmer i trykk- og strømspolene henholdsvis. Så kan uttrykket for momentet skrives som:
Hvor x er vinkelen.
La den påførte verdien av spenning over trykkspolen være
Siden elektrisk motstand i trykkspolen er veldig høy, kan vi neglisjere dens reaktans sammenlignet med dens motstand. Dermed er impedansen lik dens elektriske motstand, som gjør den ren resistiv.
Uttrykket for øyeblikkelig strøm kan skrives som I2 = v / Rp der Rp er motstanden i trykkspolen.
Hvis det er fasen forskjell mellom spenning og elektrisk strøm, kan uttrykket for øyeblikkelig strøm gjennom strømspolen skrives som
Da strømmen gjennom trykkspolen er veldig liten sammenlignet med strømmen gjennom strømspolen, kan strømmen gjennom strømspolen betraktes som lik total belastningsstrøm.Dermed kan øyeblikkelig verdi av moment skrives som
Gjennomsnittlig verdi av avviklingsmoment kan oppnås ved å integrere øyeblikkelig moment fra grense 0 til T, hvor T er perioden i syklusen.
Kontrollmomentet er gitt av Tc = Kx hvor K er fjærfaktor og x er den endelige stabile verdien av avviklingen.
Fordeler
Skalaen er jevn opp til en vis grense.
De kan brukes både for å måle AC og DC størrelser, da skalaen er kalibrert for begge.
Feil
Feil i induktansen i trykkspolen.
Feil kan skyldes kapasitansen i trykkspolen.
Feil kan skyldes mutuell induktanse-effekter.
Feil kan skyldes forbindelser (dvs. trykkspolen er koblet etter strømspolen).
Feil på grunn av eddystrømmer.
Feil forårsaket av vibrasjon i bevegelig system.
Temperaturfeil.
Feil på grunn av fremmede magnetfelt.
