متر قياس الطاقة من نوع الكهروديناموميتر
قبل دراسة التفاصيل الداخلية لمتر قياس الطاقة الكهربائية من نوع المقياس الديناميكي، من الضروري معرفة مبدأ عمل متر قياس الطاقة الكهربائية من نوع المقياس الديناميكي. يعمل متر قياس الطاقة الكهربائية من نوع المقياس الديناميكي على مبدأ بسيط يمكن تلخيصه بأنه عندما يتم وضع أي موصل يحمل تيار داخل حقل مغناطيسي، فإنه يتعرض لقوة ميكانيكية ونتيجة لهذه القوة الميكانيكية يحدث انحراف للموصل.
البناء ومبدأ العمل لمتر قياس الطاقة الكهربائية من نوع المقياس الديناميكي
دعونا ننظر الآن في التفاصيل الإنشائية للمقياس الديناميكي. يتكون من الأجزاء التالية.
هناك نوعان من ملفات السلك الموجودة في المقياس الديناميكي. وهما:
ملف السلك المتحرك
ينقل ملف السلك المتحرك المؤشر بمساعدة جهاز التحكم بالربيع. يتدفق تيار محدود عبر ملف السلك المتحرك للحد من التسخين. ولذلك، تم توصيل مقاومة ذات قيمة عالية مقاومة سلسلة مع ملف السلك المتحرك. يتم تركيب ملف السلك المتحرك في مركز الهواء ويتم ربطه بمفصل دوار ويمكنه الحركة بحرية. في متر قياس الطاقة الكهربائية من نوع المقياس الديناميكي، يعمل ملف السلك المتحرك كملف الضغط. لذلك يتم توصيل ملف السلك المتحرك عبر جهد وبالتالي فإن التيار المتدفق عبر هذا الملف يكون دائماً متناسبًا مع الجهد.
ملف السلك الثابت
يتم تقسيم ملف السلك الثابت إلى جزأين متساويين وتقوم بتوصيلهما سلسلة مع الحمل، وبالتالي سيتدفق تيار الحمل عبر هذه الملفات. والسبب واضح جداً لاستخدام ملفين ثابتين بدلاً من واحد، حتى يمكن بناؤهما ليحمل كمية كبيرة من التيار الكهربائي. تسمى هذه الملفات ملفات التيار لمتر قياس الطاقة الكهربائية من نوع المقياس الديناميكي. في السابق، تم تصميم ملفات الثابت لتتحمل تيار حوالي 100 أمبير ولكن الآن تم تصميم أجهزة قياس الطاقة الحديثة لتتحمل تيار حوالي 20 أمبير لتوفير الطاقة.
نظام التحكم
من بين نظامي التحكم التاليين:
التحكم بالجاذبية
التحكم بالربيع، يتم استخدام فقط أنظمة التحكم بالربيع في هذه الأنواع من أجهزة قياس الطاقة. لا يمكن استخدام نظام التحكم بالجاذبية لأنه سيكون هناك أخطاء كبيرة.
نظام التخميد
يتم استخدام التخميد بواسطة الاحتكاك الهوائي، حيث سيؤدي التخميد بواسطة التيار الدائري إلى تشويه المجال المغناطيسي التشغيلي الضعيف وقد يؤدي ذلك إلى حدوث أخطاء.
المقياس
يوجد مقياس منتظم يستخدم في هذه الأنواع من الأجهزة حيث يتحرك ملف السلك المتحرك بشكل خطي على مدى 40 درجة إلى 50 درجة على كل جانب.
لنقم الآن باشتقاق المعادلات للعزم التحكم والعزم الانحراف. وللقيام بذلك، دعنا نعتبر الرسم البياني للدارة الموضح أدناه:
نحن نعلم أن العزم الفوري في الأجهزة الديناميكية الكهربائية يكون متناسبًا بشكل مباشر مع حاصل ضرب القيم الفورية للتيارات المتدفقة عبر كلتا الملفات والتغير في معدل التدفق المرتبط بالدارة.
لنفترض أن I1 و I2 هما القيم الفورية للتيارات في ملفات الضغط والتيار على التوالي. لذا يمكن كتابة المعادلة للعزم كما يلي:
حيث x هي الزاوية.
لنفترض أن قيمة الجهد المطبقة عبر ملف الضغط تكون
بالافتراض أن المقاومة الكهربائية لملف الضغط تكون مرتفعة جدًا، يمكننا تجاهل التفاعل بالنسبة للمقاومة. في هذا الحال يكون المعاوقة مساوية للمقاومة الكهربائية وبالتالي فهي مقاومة صافية.
يمكن كتابة المعادلة للتيار الفوري كـ I2 = v / Rp حيث Rp هي مقاومة ملف الضغط.
إذا كان هناك فرق طور بين الجهد والتيار الكهربائي، فيمكن كتابة المعادلة للتيار الفوري عبر ملف التيار كـ
بما أن التيار عبر ملف الضغط صغير جداً مقارنة بالتيار عبر ملف التيار، يمكن اعتبار التيار عبر ملف التيار مساوياً للتيار الكلي للحمل.
لذا يمكن كتابة القيمة الفورية للعزم كـ
يمكن الحصول على القيمة المتوسطة للعزم الانحراف عن طريق تكامل العزم الفوري من الحد 0 إلى T، حيث T هو فترة الدورة.
يتم إعطاء عزم التحكم بواسطة Tc = Kx حيث K هو ثابت الربيع و x هو القيمة النهائية المستقرة للانحراف.
مزايا متر قياس الطاقة الكهربائية من نوع المقياس الديناميكي
ما يلي هو مزايا متر قياس الطاقة الكهربائية من نوع المقياس الديناميكي وهي كالتالي:
المقياس منتظم حتى حد معين.
يمكن استخدامها لقياس الكميات الكهربائية التبادلية والمباشرة لأن المقياس معد للقياس لكلا النوعين.
الأخطاء في متر قياس الطاقة الكهربائية من نوع المقياس الديناميكي
ما يلي هو الأخطاء في أجهزة قياس الطاقة الكهربائية من نوع المقياس الديناميكي:
أخطاء في الاستدامة الذاتية لملف الضغط.
قد تكون الأخطاء بسبب سعة ملف الضغط.
قد تكون الأخطاء بسبب التداخل المغناطيسي الأثر.
قد تكون الأخطاء بسبب الاتصالات (أي أن ملف الضغط متصل بعد ملف التيار).
خطأ بسبب التيار الدائري.
أخطاء ناتجة عن اهتزاز النظام المتحرك.
خطأ بسبب الحرارة.
أخطاء بسبب المجال المغناطيسي الغريب.
بيان: احترم الأصلي، المقالات الجيدة مستحقة لمشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى الاتصال لحذف.
