कम शक्ति गुणांक वॉटमीटर: यह क्या है? (और इसका उपयोग क्यों किया जाता है)
कम शक्ति गुणांक वॉटमीटर क्या है?
एक कम शक्ति गुणांक मीटर एक उपकरण है जिसका उपयोग कम मानों के शक्ति गुणांक को सटीक रूप से मापने के लिए किया जाता है। पहले जब हम कम शक्ति गुणांक वॉटमीटर के बारे में अधिक अध्ययन करते हैं (सामान्य इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर वॉटमीटर की तुलना में), हमें पहले से ही समझना चाहिए कि हमें क्यों कम शक्ति गुणांक वॉटमीटर की आवश्यकता है
उत्तर सरल है: एक सामान्य वॉटमीटर गलत परिणाम देता है।
अब दो मुख्य परिस्थितियाँ हैं जहाँ हम एक साधारण वॉटमीटर का उपयोग नहीं करना चाहिए कम शक्ति गुणांक को मापने के लिए:
भले ही हम पूरी तरह से विद्युत धारा और दबाव कुंडलों को प्रेरित करें, फिर भी झुकाव टोक का मान बहुत कम होता है।
दबाव कुंडल के इंडक्टेंस के कारण त्रुटियाँ।
उपरोक्त दो कारणों से बहुत गलत परिणाम मिलते हैं, इसलिए हमें निम्न मानों के शक्ति गुणांक को मापने में सामान्य या साधारण वॉटमीटर का उपयोग नहीं करना चाहिए।
हालाँकि, कुछ संशोधन या नई विशेषताओं को जोड़कर हम एक संशोधित इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर वॉटमीटर या कम शक्ति गुणांक वॉटमीटर का उपयोग कर सकते हैं ताकि कम शक्ति गुणांक को सटीक रूप से मापा जा सके।
आदर्श रूप से, हम शक्ति गुणांक को बढ़ाएंगे शक्ति गुणांक सुधार के माध्यम से। लेकिन कभी-कभी तकनीकी कारणों या बजट की चिंताओं के कारण शक्ति गुणांक को पर्याप्त ऊँचा नहीं बनाया जा सकता है।
यहाँ हम यह चर्चा करने जा रहे हैं कि हमें कहाँ संशोधन करना चाहिए। ये नीचे एक-एक करके चर्चा की गई हैं:
(1) सामान्य वॉटमीटर के दबाव कुंडल का विद्युत प्रतिरोध एक निम्न मान तक कम किया जाता है ताकि दबाव कुंडल परिपथ में धारा बढ़ जाए, इसलिए यह ले जाता है। इस श्रेणी में दो मामले, आरेख उत्पन्न होते हैं और ये नीचे दिखाए गए हैं:
पहली श्रेणी में दबाव कुंडल के दोनों सिरों को आपूर्ति तरफ (यानी धारा कुंडल लोड के साथ श्रृंखला में है) जोड़ा जाता है। आपूर्ति वोल्टेज दबाव कुंडल पर वोल्टेज के बराबर होता है। इसलिए इस मामले में पहले वॉटमीटर द्वारा दिखाई देने वाली शक्ति लोड में शक्ति की हानि और धारा कुंडल में शक्ति की हानि के बराबर होती है।
दूसरी श्रेणी में, धारा कुंडल लोड के साथ श्रृंखला में नहीं होता है और दबाव कुंडल पर वोल्टेज लगाए गए वोल्टेज के बराबर नहीं होता है।
दबाव कुंडल पर वोल्टेज लोड पर वोल्टेज के बराबर होता है। दूसरे वॉटमीटर द्वारा दिखाई देने वाली शक्ति लोड में शक्ति की हानि और दबाव कुंडल में शक्ति की हानि के बराबर होती है।
ऊपरी चर्चा से, हम निष्कर्ष निकालते हैं कि दोनों मामलों में हमारे पास कुछ मात्रा में त्रुटियाँ हैं, इसलिए ऊपर दिए गए परिपथों में कुछ संशोधन करने की आवश्यकता है ताकि न्यूनतम त्रुटि हो।
संशोधित परिपथ नीचे दिखाया गया है:
हमने यहाँ एक विशेष कुंडल का उपयोग किया है जिसे ट्रांसपोजिंग कुंडल कहा जाता है, यह धारा कुंडल और दबाव कुंडल दोनों की धारा के योग के बराबर धारा ले जाता है।
दबाव कुंडल इस प्रकार रखा गया है कि ट्रांसपोजिंग कुंडल द्वारा उत्पन्न क्षेत्र दबाव कुंडल द्वारा उत्पन्न क्षेत्र के विपरीत होता है, जैसा कि ऊपर दिए गए परिपथ आरेख में दिखाया गया है।
इस प्रकार शुद्ध क्षेत्र I की धारा के कारण ही होता है। इस प्रकार दबाव कुंडल द्वारा उत्पन्न त्रुटियाँ निष्क्रिय की जा सकती हैं।
(2) हमें परिपथ में ट्रांसपोजिंग कुंडल की आवश्यकता होती है ताकि कम शक्ति गुणांक वॉटमीटर बनाया जा सके। यह दूसरा संशोधन है जिसका हमने ऊपर विस्तार से चर्चा की है।
(3) अब तीसरा बिंदु दबाव कुंडल के इंडक्टेंस की संशोधन के साथ संबंधित है, जो ऊपर दिए गए परिपथ में संशोधन करके प्राप्त किया जा सकता है।
अब आइए दबाव कुंडल के इंडक्टेंस के लिए संशोधन गुणांक के लिए एक व्यंजक व्युत्पन्न करें। और इस संशोधन गुणांक से, हम दबाव कुंडल के इंडक्टेंस के कारण होने वाली त्रुटि के लिए एक व्यंजक व्युत्पन्न करेंगे।
यदि हम दबाव कुंडल के इंडक्टेंस को ध्यान में रखें, तो हमारे पास दबाव कुंडल पर वोल्टेज लगाए गए वोल्टेज के साथ विद्युत धारा नहीं होती है।
इसलिए उस मामले में यह एक कोण से पीछे रहता है
जहाँ, R दबाव कुंडल के श्रृंखला में विद्युत प्रतिरोध, rp दबाव कुंडल प्रतिरोध, यहाँ हम भी निष्कर्ष निकालते हैं कि धारा कुंडल में धारा भी दबाव कुंडल में धारा के साथ कुछ कोण से पीछे रहती है। और यह कोण C = A – b द्वारा दिया जाता है। इस समय वोल्टमीटर का पाठ्यांक दिया जाता है
जहाँ, Rp (rp+R) और x कोण है। यदि हम दबाव कुंडल के इंडक्टेंस का प्रभाव नगण्य मानते हैं, यानी b = 0 रखते हैं, तो हमारे पास वास्तविक शक्ति के लिए व्यंजक है
समीकरण (2) और (1) का अनुपात लेने पर हमारे पास नीचे लिखे गए संशोधन गुणांक का व्यंजक है:
और इस संशोधन गुणांक से त्रुटि की गणना की जा सकती है
संशोधन गुणांक के मान को प्रतिस्थापित करने और उचित सन्निकटन लेने पर हमारे पास त्रुटि के लिए व्यंजक VIsin(A)*tan(b) है।
अब हम जानते हैं कि दबाव कुंडल के इंडक्टेंस के कारण होने वाली त्रुटि व्यंजक e = VIsin(A) tan(b) द्वारा दी जाती है, यदि शक्ति गुणांक कम है (यानी हमारे मामले में φ का मान बड़ा है, इसलिए हमारे पास बड़ी त्रुटि है)।
