कम शक्ति गुणांक वॉटमीटर: यो के हो? (र यसको प्रयोग गरिने कारण)
निम्न शक्ति गुणांक वॉटमीटर क्या है?
निम्न शक्ति गुणांक मीटर एक यंत्र है जो शक्ति गुणांक के निम्न मानों को सटीक रूप से मापने के लिए प्रयोग किया जाता है। निम्न शक्ति गुणांक मीटर के बारे में अधिक जानने से पहले, हमें समझना चाहिए कि हमें आदर्श रूप से एक निम्न शक्ति गुणांक वॉटमीटर (सामान्य इलेक्ट्रोडाइनामोमीटर वॉटमीटर के विपरीत) की आवश्यकता क्यों होती है।
उत्तर सरल है: एक सामान्य वॉटमीटर गलत परिणाम देता है।
अब दो मुख्य परिस्थितियाँ हैं जहाँ हम निम्न शक्ति गुणांक को मापने के लिए एक साधारण वॉटमीटर का उपयोग नहीं करना चाहिए:
हम भले ही विद्युत धारा और दबाव कुंडलों को पूरी तरह से प्रवृत्त करें, फिर भी झुकाव बल का मान बहुत कम होता है।
दबाव कुंडल के प्रेरकत्व के कारण त्रुटियाँ।
ऊपर दिए गए दो कारण बहुत गलत परिणाम देते हैं, इसलिए हम निम्न मान के शक्ति गुणांक को मापने के लिए सामान्य या साधारण वॉटमीटर का उपयोग नहीं करना चाहिए।
हालांकि, कुछ संशोधन या नई विशेषताओं को जोड़कर हम एक संशोधित इलेक्ट्रोडाइनामिक वॉटमीटर या निम्न शक्ति गुणांक वॉटमीटर का उपयोग करके निम्न शक्ति गुणांक को सटीक रूप से माप सकते हैं।
आदर्श रूप से, हम शक्ति गुणांक को बढ़ाएंगे शक्ति गुणांक संशोधन के माध्यम से। लेकिन कभी-कभी तकनीकी कारणों या बजट संबंधी चिंताओं के कारण शक्ति गुणांक को पर्याप्त रूप से ऊँचा नहीं बनाया जा सकता है।
यहाँ हम यह चर्चा करने जा रहे हैं कि हमें कहाँ संशोधन करना चाहिए। इन्हें नीचे एक-एक करके चर्चा की गई है:
(1) सामान्य वॉटमीटर के दबाव कुंडल का विद्युत प्रतिरोध एक कम मान तक कम किया जाता है ताकि दबाव कुंडल परिपथ में धारा बढ़ जाए, इससे यह होता है। इस श्रेणी में दो मामले, आरेख उत्पन्न होते हैं और ये नीचे दिखाए गए हैं:
पहली श्रेणी में दबाव कुंडल के दोनों सिरे आपूर्ति तरफ (i.e. धारा कुंडल लोड के साथ श्रृंखला में) जुड़े होते हैं। आपूर्ति वोल्टेज दबाव कुंडल पर वोल्टेज के बराबर होता है। इस प्रकार इस मामले में पहले वॉटमीटर द्वारा दिखाया गया शक्ति लोड में शक्ति नुकसान और धारा कुंडल में शक्ति नुकसान के बराबर होता 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 दिखाया गया शक्ति लोड में शक्ति नुकसान और दबाव कुंडल में शक्ति नुकसान के बराबर होता है।
ऊपर दी गई चर्चा से हम निष्कर्ष निकालते हैं कि दोनों मामलों में हमें कुछ मात्रा में त्रुटियाँ मिलती हैं, इसलिए इन परिपथों में कुछ संशोधन करने की आवश्यकता होती है ताकि त्रुटि न्यूनतम हो।
संशोधित परिपथ नीचे दिखाया गया है:
हमने यहाँ एक विशेष कुंडल का उपयोग किया है जिसे प्रतिस्थापन कुंडल कहा जाता है, यह दो धाराओं के योग के बराबर धारा ले जाता है अर्थात् लोड धारा और दबाव कुंडल धारा।
दबाव कुंडल इस प्रकार रखा गया है कि प्रतिस्थापन 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 धारा के कारण ही होता है। इस प्रकार दबाव कुंडल के कारण होने वाली त्रुटियों को निष्कासित किया जा सकता है।
(2) हमें परिपथ में प्रतिस्थापन कुंडल की आवश्यकता होती है ताकि निम्न शक्ति गुणांक मीटर बनाया जा सके। यह दूसरा संशोधन है जिसका हमने ऊपर विस्तार से चर्चा की है।
(3) अब तीसरा बिंदु दबाव कुंडल के प्रेरकत्व के प्रतिस्थापन से संबंधित है, जो ऊपर दिए गए परिपथ में संशोधन करके प्राप्त किया जा सकता है।
अब आइए दबाव कुंडल के प्रेरकत्व के लिए संशोधन गुणांक के लिए एक व्यंजक विकसित करें। और इस संशोधन गुणांक से हम दबाव कुंडल के प्रेरकत्व के कारण होने वाली त्रुटि के लिए एक व्यंजक विकसित करेंगे।
यदि हम दबाव कुंडल के प्रेरकत्व को ध्यान में रखें तो हमें दबाव कुंडल पर लगाए गए वोल्टेज के साथ वोल्टेज एक दिशा में नहीं मिलता है।
इसलिए उस मामले में यह एक कोण से पीछे रह जाता है
जहाँ, R दबाव कुंडल के साथ श्रृंखला में विद्युत प्रतिरोध, rp दबाव कुंडल प्रतिरोध, यहाँ हम यह भी निष्कर्ष निकालते हैं कि धारा कुंडल में धारा दबाव कुंडल में धारा के साथ किसी कोण से पीछे रह जाती है। और यह कोण C = A – b द्वारा दिया जाता है। इस समय वोल्टमीटर का पाठ्यांक निम्न द्वारा दिया जाता है
जहाँ, Rp (rp+R) और x कोण है। यदि हम दबाव कुंडल के प्रेरकत्व के प्रभाव को नजरअंदाज करें, अर्थात् b = 0 रखें, तो हमें वास्तविक शक्ति के लिए व्यंजक निम्न प्रकार होगा
समीकरण (2) और (1) के अनुपात लेने पर हमारे पास निम्नलिखित संशोधन गुणांक के लिए व्यंजक होता है:
और इस संशोधन गुणांक से त्रुटि की गणना निम्न प्रकार की जा सकती है
संशोधन गुणांक के मान को प्रतिस्थापित करने और उपयुक्त सन्निकटन लेने पर हमारे पास त्रुटि के लिए व्यंजक VIsin(A)*tan(b) होता है।
अब हम जानते हैं कि दबाव कुंडल के प्रेरकत्व के कारण होने वाली त्रुटि e = V
