विद्युत गुणांक मापक | इलेक्ट्रोडायनैमोमिटर प्रकारको विद्युत गुणांक मापक

प्रकार विभिन्न प्रकार के वाटफाक्टर मिटर पेश करने से पहले यह बहुत आवश्यक है कि वाटफाक्टर मिटर की आवश्यकताएं क्या हैं? क्यों हम सीधे एसी सर्किट में वाटफाक्टर की गणना अभिलाम्ब और वोल्टेज के गुणनफल से विभाजित करके नहीं करते, क्योंकि इन मापदंडों को वाटमीटर, एमीटर और वोल्टमीटर से आसानी से प्राप्त किया जा सकता है। इस विधि का उपयोग करने के विभिन्न सीमाएं होती हैं, जो उच्च सटीकता प्रदान नहीं करती हैं, और त्रुटि की वृद्धि की संभावना बहुत अधिक होती है। इसलिए यह विधि औद्योगिक दुनिया में स्वीकार नहीं की जाती है। वाटफाक्टर की सटीक माप सब जगह बहुत जरूरी है।
विद्युत प्रसारण और वितरण प्रणाली में हम प्रत्येक स्टेशन और विद्युत सबस्टेशन पर इन वाटफाक्टर मिटर का उपयोग करके वाटफाक्टर मापते हैं। वाटफाक्टर माप उस प्रकार के लोड के बारे में हमें जानकारी प्रदान करता है जिसका हम उपयोग कर रहे हैं और यह विद्युत प्रसारण और वितरण के दौरान होने वाली नुकसान की गणना में मदद करता है।

इसलिए हमें वाटफाक्टर की सटीक और अधिक सटीक गणना के लिए एक अलग उपकरण की आवश्यकता होती है।
किसी भी वाटफाक्टर मिटर सर्किट का सामान्य निर्माण दो कुंडलों द्वारा किया जाता है, जिनमें से एक दबाव कुंडल और दूसरा धारा कुंडल होता है। दबाव कुंडल सर्किट के पार जोड़ा जाता है जबकि धारा कुंडल ऐसे जोड़ा जाता है कि यह सर्किट धारा या धारा का निश्चित भाग ले सके। वोल्टेज और धारा के बीच के दिशा अंतर को मापकर विद्युत वाटफाक्टर की गणना उपयुक्त कैलिब्रेटेड स्केल पर की जा सकती है। आमतौर पर दबाव कुंडल दो भागों में विभाजित होता है, जिनमें से एक उत्तेजक और दूसरा गैर-उत्तेजक या शुद्ध प्रतिरोधी भाग होता है। नियंत्रण प्रणाली की कोई आवश्यकता नहीं होती क्योंकि संतुलन पर दो विपरीत बल मौजूद होते हैं जो किसी नियंत्रण बल की आवश्यकता के बिना इंगितक की गति को संतुलित करते हैं।

अब दो प्रकार के वाटफाक्टर मिटर हैं-

1. इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर प्रकार

2. मूविंग आयरन प्रकार।

आइए पहले इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर प्रकार का अध्ययन करें।

इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर प्रकार का वाटफाक्टर मिटर

इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर प्रकार के वाटफाक्टर मिटर में आपूर्ति वोल्टेज के आधार पर दो प्रकार होते हैं

1. एक फेज

2. तीन फेज।

एक फेज इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर वाटफाक्टर मिटर का सामान्य सर्किट आरेख नीचे दिया गया है।

अब दबाव कुंडल दो भागों में विभाजित होता है, एक शुद्ध उत्तेजक और दूसरा शुद्ध प्रतिरोधी, जैसा कि आरेख में प्रतिरोधक और उत्तेजक द्वारा दिखाया गया है। वर्तमान में संदर्भ तल कोइल 1 के साथ A कोण बना रहा है। और दोनों कुंडल 1 और 2 के बीच का कोण 90o है। इस प्रकार कुंडल 2 संदर्भ तल के साथ (90o + A) कोण बना रहा है। मीटर का स्केल ठीक से कैलिब्रेटेड किया गया है, जैसा कि A कोण के कोसाइन के मान दिखाता है। आइए कुंडल 1 से जुड़े विद्युत प्रतिरोध को R और कुंडल 2 से जुड़े उत्तेजक को L चिह्नित करें। अब वाटफाक्टर की माप के दौरान R और L के मान इस प्रकार समायोजित किए जाते हैं कि R = wL ताकि दोनों कुंडल समान धारा का अनुपात ले सकें। इसलिए कुंडल 2 से गुजरने वाली धारा कुंडल 1 में धारा के संदर्भ से 90o पीछे होती है, क्योंकि कुंडल 2 का मार्ग उच्च उत्तेजक प्रकृति का होता है।
इस वाटफाक्टर मिटर के लिए टोक के लिए एक व्यंजक व्युत्पन्न करें। अब दो टोक हैं, एक कुंडल 1 पर और दूसरा कुंडल 2 पर कार्य कर रहा है। कुंडल वाइंडिंग इस प्रकार व्यवस्थित है कि दोनों टोक एक दूसरे के विपरीत होते हैं और इसलिए इंगितक दोनों टोक समान होने वाले स्थान पर ले जाएगा। कुंडल 1 के लिए टोक के लिए एक गणितीय व्यंजक लिखें-

जहाँ M दोनों कुंडलों के बीच की उत्तेजकता का अधिकतम मान है,
B संदर्भ तल का कोणीय विस्थापन है।
अब कुंडल 2 के लिए टोक के लिए गणितीय व्यंजक है-

संतुलन पर हमारे पास दोनों टोक समान हैं, इसलिए T1=T2 समान होने पर A = B होता है। यहाँ से हम देख सकते हैं कि विस्थापन कोण दिए गए सर्किट के दिशा कोण का माप है। सर्किट के लिए फेजर आरेख भी दिखाया गया है, जिसमें कुंडल 1 में धारा लगभग कुंडल 2 में धारा से 90o कोण पर होती है।

नीचे इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर प्रकार के वाटफाक्टर मिटर के कुछ फायदे और नुकसान दिए गए हैं।

इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर प्रकार के वाटफाक्टर मिटर के फायदे

1. लोहे के भागों के न्यूनतम उपयोग के कारण नुकसान कम होता है और तुलना में मूविंग आयरन प्रकार के उपकरणों की तुलना में आपूर्ति वोल्टेज आवृत्ति की छोटी श्रेणी पर कम त्रुटि होती है।

2. उनका टोक और वजन का अनुपात ऊँचा होता है।

इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर प्रकार के वाटफाक्टर मिटर के नुकसान

1. कार्य बल मूविंग आयरन प्रकार के उपकरणों की तुलना में कम होते हैं।

2. स्केल 360o पर फैला नहीं होता है।

3. इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर प्रकार के उपकरणों की कैलिब्रेशन आपूर्ति वोल्टेज आवृत्ति में परिवर्तन से बहुत प्रभावित होती है।

4. वे अन्य उपकरणों की तुलना में बहुत महंगे होते हैं।

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