Elektrodynamometer typ wattmätare

Definition av elektrodynamometervattmeter

Ett elektrodynamometertyp vattmeter mäter elektrisk effekt genom att använda interaktionen mellan magnetfält och elektriska strömmar.

Arbetsprincip

Låt oss nu titta på konstruktionsdetaljerna för elektrodynamometer. Det består av följande delar.Det finns två typer av spolar i elektrodynamometer. De är :

Rörlig spol

Den rörliga spolen flyttar pekaren med hjälp av ett fjäderkontrollerat instrument. För att förhindra överhettning flödar en begränsad ström genom den rörliga spolen genom att ansluta en högvärdig resistor i serie. Den luftkärnade rörliga spolen är monterad på en svängande axel och kan röra sig fritt. I ett elektrodynamometertyp vattmeter fungerar den rörliga spolen som en tryckspol och är ansluten över spänningen, så strömmen genom den är proportionell mot spänningen.

Fast spol

Den fasta spolen är indelad i två lika delar och dessa är anslutna i serie med belastningen, så belastningsströmmen kommer att flöda genom dessa spolar. Nu är orsaken mycket uppenbar för att använda två fasta spolar istället för en, så att de kan konstrueras för att bära en betydande mängd elektrisk ström. 

Dessa spolar kallas strömspolar för elektrodynamometertyp vattmeter. Tidigare var dessa fasta spolar utformade för att bära ström på omkring 100 amper, men nu är de moderna vattmetrarna utformade för att bära ström på omkring 20 amper för att spara energi.

Kontrollsystem

Av de två kontrollsystemen, det vill säga

Tyngdkraftskontroll

Fjäderkontroll, använder endast fjäderkontrollerade system i dessa typer av vattmeter. Tyngdkraftskontrollerade system kan inte användas eftersom det skulle bli betydande fel.

Dämpningssystem

Luftfriktionsdämpning används eftersom virveldampningsströmsdämpning kan distormera det svaga operativa magnetfältet, vilket leder till fel.

Det finns en enhetlig skala som används i dessa typer av instrument eftersom den rörliga spolen rör sig linjärt över ett område på 40-50 grader åt båda sidor.

Låt oss nu härleda uttrycken för kontrollmoment och avvikelsemoment. För att härleda dessa uttryck, låt oss betrakta den nedanstående kretsdiagrammet:

Vi vet att det momentana momentet i elektrodynamiska instrument är direkt proportionellt mot produkten av de momentana värdena av strömmarna som flödar genom båda spolarna och ändringstakten av fluxen som är kopplad till kretsen.

Låt I1 och I2 vara de momentana värdena av strömmarna i tryck- och strömspolar respektive. Så kan uttrycket för momentet skrivas som:

Där x är vinkeln.

Låt nu det tillämpade värdet av spänningen över tryckspolen vara

Eftersom den elektriska resistansen i tryckspolen är mycket hög, kan vi försumma dess reaktans jämfört med dess resistans. Därför är impedansen lika med dess elektriska resistans, vilket gör den rent resistiv.

Uttrycket för det momentana strömvärdet kan skrivas som I2 = v / Rp där Rp är resistansen i tryckspolen.

Om det finns en fasförskjutning mellan spänning och elektrisk ström, då kan uttrycket för det momentana strömvärdet genom strömspolen skrivas som

Eftersom strömmen genom tryckspolen är mycket mindre än strömmen genom strömspolen kan strömmen genom strömspolen anses vara lika med den totala belastningsströmmen.Så kan det momentana värdet av momentet skrivas som

Medelvärdet av avvikelsemomentet kan erhållas genom att integrera det momentana momentet från gränsen 0 till T, där T är perioden för cykeln.

Kontrollmomentet ges av Tc = Kx där K är fjädrkonstanten och x är det slutliga stabiliserade värde av avvikelsen.

Fördelar

• Skalan är enhetlig upp till en viss gräns.

• De kan användas för att mäta både växel- och likströmskvantiteter eftersom skalan är kalibrerad för båda.

Fel

• Fel i induktansen i tryckspolen.

• Fel kan bero på kapacitans i tryckspolen.

• Fel kan bero på mutuella induktanseffekter.

• Fel kan bero på anslutningar (dvs. tryckspolen är ansluten efter strömspolen).

• Fel beroende på virvelströmmar.

• Fel orsakade av vibrationer i det rörliga systemet.

• Temperaturfel.

• Fel beroende på främmande magnetfält.