מד אמפרומטרי טיפוס וואטמטר

לפני שנחקר את הבנייה הפנימית של מד אלקטרודינמומטרי, חשוב לדעת את עקרון ההפעלה של מד אלקטרודינמומטרי. מד אלקטרודינמומטרי פועל על עיקרון פשוט מאוד, ואפשר לנסח אותו כך: כאשר כל זרם נושא מנוע מוצב בתוך שדה מגנטי, הוא חווה כוח מכני, וכתוצאה מהכוח המכני זה מתרחש סטייה של המנוע.

בניית ועקרון הפעולה של מד אלקטרודינמומטרי

כעת בואו נסתכל על הפרטים הבנויים של מד האלקטרודינמומטרי. הוא מורכב מהחלקים הבאים.
ישנם שני סוגים של קויילים במד האלקטרודינמומטרי. הם:
קוייל נע
קוייל נע מזיז את המחט בעזרת מערכת שליטה באמצעות קפיץ. זרם מוגבל זורם דרך הקוייל הנע כדי למנוע חימום. לכן, כדי להגביל את הזרם, מחברים ערך גבוה של נגד בסידרה עם הקוייל הנע. הקוייל הוא ללא ליבה ומורכב על ציר מסובב ושחרר לשחרר. במד electrodynamometer type wattmeter, הקוייל הנע פועל כקוייל לחץ. לכן, הקוייל הנע מחובר על פני מתח והזרם הזורם דרך הקוייל הזה תמיד פרופורציונלי למתח.

קוייל קבוע
הקוייל הקבוע מחולק לשני חלקים שווים והם מחוברים בסידרה עם העומס, לכן זרם העומס יזרום דרך הקויילים הללו. הסיבה ברורה מאוד להשתמש בשני קויילים קבועים במקום אחד, כדי לבנות אותם כדי לשאת כמות משמעותית של זרם חשמלי. לקויילים הללו קוראים קויילי הזרם של מד electrodynamometer type wattmeter. בעבר, הקויילים הקבועים תוכנן לשאת זרם של בערך 100 אמפר, אבל עכשיו מדות מודרניות מתוכננות לשאת זרם של בערך 20 אמפר במטרה לחסוך בחשמל.

מערכת שליטה
מתוך שתי מערכות שליטה, כלומר:

1. שליטה על ידי כוח הכובד

2. שליטה על ידי קפיצים, רק מערכות בשליטה על ידי קפיצים משמשות במדות כאלה. לא ניתן להשתמש במערכות בשליטה על ידי כוח הכובד כי יהיה מספר ניכר של טעויות.

מערכת הרדמה
משתמשים בהרדמה על ידי חיכוך אוויר, כי הופכי זרמים יגעו בשדה המגנטי החלש ועשוי לגרום לטעויות.
קנה מידה
ישנו קנה מידה אחיד המשמש במכשירים כאלה כאשר קוייל נע נע באופן ליניארי בטווח של 40 עד 50 מעלות מכל צד.
כעת בואו נגזור את הביטויים עבור מומנט השליטה ומומנט הסטייה. בכדי לגזור את הביטויים הללו, בואו נתבונן בתמונה המעגלית המוצגת להלן:

אנו יודעים שמומנט מיידי במכשירים אלקטרודינמיים הוא פרופורציונלי ישירות למכפלת הערכים המיידיים של הזרמים הזורמים דרך שני הקויילים וקצב שינוי השדה המגנטי המקושר עם המעגל.
יהיו I1 ו-I2 הערכים המיידיים של הזרמים בקויילי לחץ וזרם בהתאמה. לכן, ניתן לכתוב את הביטוי למומנט כ:

כאשר, x הוא הזווית.
כעת, יהי הערך המושך של המתח על פני קוייל הלחץ

בהנחה שההתנגדות חשמלית לקוייל הלחץ גבוהה מאוד, לכן אפשר להתעלם מה.REACTANCE ביחס לעמידה. במקרה זה, החסימה שווה לעמידה החשמלית שלה, ולכן היא מדויקת לחלוטין.
הביטוי עבור הזרם המיידי יכול להיכתב כ-I2 = v / Rp כאשר Rp הוא העמידה של קוייל הלחץ.

אם יש הפרש faz בין מתח וזרם חשמלי, אז הביטוי עבור הזרם המיידי דרך קוייל הזרם יכול להיכתב כ

מאחר והזרם דרך קוייל הלחץ קטן מאוד בהשוואה לזרם דרך קוייל הזרם, ניתן להניח שהזרם דרך קוייל הזרם שווה לזרם העומס הכולל.
לכן, ניתן לכתוב את הערך המיידי של מומנט כ

הערך הממוצע של מומנט הסטייה ניתן לקבל על ידי אינטגרציה של מומנט המיידי מ-0 ועד T, כאשר T הוא זמן המחזור.

מומנט השליטה נתון על ידי Tc = Kx כאשר K הוא קבוע הקפיץ ו-x הוא הערך הסופי יציב של הסטייה.

יתרונות של מד אלקטרודינמומטרי

להלן יתרונות של מד electrodynamometer type wattmeter והם כתובים כדלקמן:

1. קנה המידה אחיד עד גבול מסוים.

2. ניתן להשתמש בהם הן למדידת כמויות DC והן AC, מאחר וקנה המידה מתוקן לשני סוגי המידות.

טעויות במד אלקטרודינמומטרי

להלן הטעויות במד אלקטרודינמומטרי:

1. טעויות בעמידת האינדוקטיביות של קוייל הלחץ.

2. טעויות עשויות לנבוע מהקיבולת של קוייל הלחץ.

3. טעויות עשויות לנבוע מהאינדוקטיביות הדדית.

4. טעויות עשויות לנבוע מהחיבור (כלומר, קוייל הלחץ מחובר אחרי קוייל הזרם).

5. שגיאה עקב הופכי זרמים.

6. טעויות שנגרמות רעידות במערכת הנעה.

7. שגיאה עקב טמפרטורה.

8. טעויות עקב שדה מגנטי נודד.

הצהרה: יש לכבד את המקור, מאמרים טובים ראויים לחלוקה, אם יש התנגשות זכויות יוצרים אנא צור קשר למחיקה.