Електродинамометър тип ватметър
Преди да изучаваме вътрешната конструкция на ватметър от тип електродинамометър, е важно да знаем принципа на действие на този тип ватметър. Ватметърът от тип динамометър работи на много прост принцип, който може да се изрази така: когато някой ток, пренасящ се през проводник, е поставен в магнитно поле, той изпитва механична сила и поради тази механична сила се наблюдава отклонение на проводника.
Конструкция и принцип на действие на ватметър от тип електродинамометър
Сега нека разгледаме конструктивните детайли на електродинамометъра. Той се състои от следните части.
В електродинамометъра има два типа катушки. Те са:
Подвижна катушка
Подвижната катушка придвижва указателя с помощта на инструмент с пружинен контрол. Ограничен ток протича през подвижната катушка, за да се избегне загряване. За да се ограничи токът, свързане с високо стойностно съпротивление в серия с подвижната катушка. Подвижната катушка е със свободен център и е монтирана на ос, която може да се движи свободно. В ватметър от тип електродинамометър, подвижната катушка работи като давяща катушка. Следователно, подвижната катушка е свързана напреко на напрежение и токът, протичащ през тази катушка, е винаги пропорционален на напрежението.
Фиксирана катушка
Фиксираната катушка е разделена на две равни части, които са свързани в серия с товара, следователно токът през товара ще протече през тези катушки. Причината за използването на две фиксираны катушки вместо една е очевидна, за да могат да бъдат конструирани за провеждане на значително количество електрически ток. Тези катушки се наричат токови катушки на ватметър от тип електродинамометър. Ранее тези фиксираны катушки са проектирани да пренасят ток около 100 ампера, но сега модерните ватметри са проектирани да пренасят ток около 20 ампера, за да се спести енергия.
Контролна система
От двете контролни системи, тоест:
Гравитационен контрол
Пружинен контрол, само пружинените контролни системи се използват в тези видове ватметри. Гравитационната контролна система не може да бъде използвана, защото ще има значителни грешки.
Демпфираща система
Използва се демпфираща система с въздушно триене, защото вихреви токове ще деформират слабото оперативно магнитно поле и това може да доведе до грешки.
Масштаб
Има равномерен масштаб, използван в тези видове прибори, тъй като подвижната катушка се движи линейно в диапазон от 40 до 50 градуса от всяка страна.
Сега нека изведем изразите за контролния и отклоняващия момент. За да изведем тези изрази, нека разгледаме схемата на електрическата верига, дадена по-долу:
Знаем, че моментът в електродинамични прибори е директно пропорционален на произведението от моментните стойности на токовете, протичащи през двете катушки, и скоростта на изменение на магнитния поток, свързан с веригата.
Нека I1 и I2 са моментните стойности на токовете в давящата и токовата катушка съответно. Така изразът за момента може да бъде записан като:
Където, x е ъгълът.
Нека приложната стойност на напрежението през давящата катушка е
Приемайки, че електрическото съпротивление на давящата катушка е много високо, можем да пренебрегнем реактивното съпротивление в сравнение със съпротивлението. В този случай импедансът е равен на електрическото съпротивление, следователно е чисто резистивен.
Изразът за моментната стойност на тока може да бъде записан като I2 = v / Rp, където Rp е съпротивлението на давящата катушка.
Ако има фазово различие между напрежението и електрическия ток, изразът за моментната стойност на тока през токовата катушка може да бъде записан като
Тъй като токът през давящата катушка е много малък в сравнение с тока през токовата катушка, токът през токовата катушка може да бъде приеман за равен на общия ток на товара.
Следователно моментната стойност на момента може да бъде записана като
Средната стойност на отклоняващия момент може да бъде получена чрез интегриране на моментния момент в интервала от 0 до T, където T е периода на цикъла.
Контролният момент е зададен от Tc = Kx, където K е пружинената константа, а x е крайната стабилна стойност на отклонението.
Преимущества на ватметър от тип електродинамометър
Следните са преимуществата на ватметър от тип електродинамометър и те са описани по-долу:
Масштабът е равномерен до определена граница.
Може да се използват както за измерване на алтернативен, така и на постоянен ток, тъй като масштабът е калиброван за двете.
Грешки в ватметър от тип електродинамометър
Следните са грешките в ватметрите от тип електродинамометър:
Грешки в индуктивността на давящата катушка.
Грешки, причинени от капацитета на давящата катушка.
Грешки, причинени от взаимна индуктивност.
Грешки, причинени от свързания (например, давящата катушка е свързана след токовата катушка).
Грешки, причинени от вихреви токове.
Грешки, причинени от вибрации на движещата се система.
Температурни грешки.
Грешки, причинени от нежелано магнитно поле.
Изявление: Почитайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на права, моля се обратете за изтриване.
