Elektrodinamometarski vatiметр
Prije nego što proučavamo unutarnju konstrukciju elektrodinamometarskog tipa vatmetra, važno je upoznati se s radnim principom elektrodinamometarskog tipa vatmetra. Vatmetar ovog tipa radi na vrlo jednostavnom principu, a taj princip može se iskazati na sljedeći način: kad bilo koji struja nosač postavljen unutar magnetskog polja, iskusit će mehaničku silu, i zbog te mehaničke sile dođe do odboja nosača.
Konstrukcija i radni princip elektrodinamometarskog tipa vatmetra
Sada ćemo pogledati konstrukcijske detalje elektrodinamometra. Sastoji se od sljedećih dijelova.
U elektrodinamometru postoje dva tipa zavojnica. To su:
Pokretna zavojnica
Pokretna zavojnica pomica kazaljku uz pomoć sustava kontroliranog oprugama. Kroz pokretnu zavojnicu teče ograničena količina struje kako bi se spriječilo zagrijavanje. Stoga, kako bismo ograničili struju, spojili smo visoku vrijednost otpornika u seriju s pokretnom zavojnicom. Pokretna zavojnica je bez jezgra i smještena je na okretljivoj osi te se može slobodno pomiči. U elektrodinamometarskom tipu vatmetra, pokretna zavojnica radi kao zavojnica tlaka. Stoga je pokretna zavojnica spojena preko napona, pa je struja koja teče kroz tu zavojnicu uvijek proporcionalna naponu.
Fiksna zavojnica
Fiksna zavojnica podijeljena je na dvije jednake dijelove i ti su spojeni serijalno s opterambom, stoga će opteraška struja teći kroz te zavojnice. Razlog za korištenje dvije fiksne zavojnice umjesto jedne je jasan, da bi se mogao izgraditi za prijenos značajne količine električne struje. Ove zavojnice se nazivaju strujne zavojnice elektrodinamometarskog tipa vatmetra. Ranije su ove fiksne zavojnice bile dizajnirane za prijenos struje od oko 100 ampera, ali su moderni vatmetri dizajnirani za prijenos struje od oko 20 ampera kako bi se sačuvao potrošni energija.
Kontrolni sustav
Između dvaju kontrolnih sustava, tj.
kontrola gravitacijom
kontrola oprugama, samo su sustavi kontrolirani oprugama korišteni u ovim tipovima vatmetara. Sustav kontrole gravitacijom ne može se koristiti jer bi to dovele do značajnih grešaka.
Dempfer
Koristi se dempfer zračnog trenja, jer bi trenje induciranim strujama iskrivilo slabo magnetsko radno polje i time dovelo do grešaka.
Ljestvica
Postoji uniformna ljestvica koja se koristi u ovim tipovima instrumenta, jer se pokretna zavojnica kreće linearno u rasponu od 40 do 50 stupnjeva na svaku stranu.
Sada ćemo izvesti izraze za kontrolnu i odbojnu torzu. Da bismo izveli ove izraze, razmotrimo shemu kruga datu u nastavku:
Znamo da je trenutna torza u elektrodinamičkim instrumentima direktno proporcionalna produktu trenutnih vrijednosti struja koje teku kroz obje zavojnice i brzini promjene fluksa vezanog s krugom.
Neka su I1 i I2 trenutne vrijednosti struja u zavojnici tlaka i strujne zavojnice, redom. Dakle, izraz za torzu može se napisati kao:
gdje je x kut.
Sad, neka je primijenjena vrijednost napona preko zavojnice tlaka
Pretpostavljajući da je električni otpor zavojnice tlaka vrlo visok, možemo zanemariti reaktanciju u odnosu na njegov otpor. U ovom slučaju impedanca je jednaka njegovom električnom otporu, stoga je čisto rezistivna.
Izraz za trenutnu struju može se napisati kao I2 = v / Rp gdje je Rp otpor zavojnice tlaka.
Ako postoji fazna razlika između napona i električne struje, tada se izraz za trenutnu struju kroz strujnu zavojnicu može napisati kao
Budući da je struja kroz zavojnicu tlaka vrlo mala u usporedbi s strujom kroz strujnu zavojnicu, struja kroz strujnu zavojnicu može se smatrati jednaka ukupnoj opteraškoj struji.
Dakle, izraz za trenutnu vrijednost torze može se napisati kao
Prosječna vrijednost odbojne torze može se dobiti integriranjem trenutne torze od granice 0 do T, gdje je T period ciklusa.
Kontrolna torza dana je s Tc = Kx gdje je K konstanta opruge, a x konačna vrijednost odboja u stanju ravnoteže.
Prednosti elektrodinamometarskog tipa vatmetra
Sljedeće su prednosti elektrodinamometarskog tipa vatmetra i one su navedene kao sljedeće:
Ljestvica je uniformna do određenog ograničenja.
Mogu se koristiti kako za mjerenje AC, tako i DC količina, budući da je ljestvica kalibrirana za oba.
Greške u elektrodinamometarskom tipu vatmetra
Sljedeće su greške u elektrodinamometarskim vatmetrima:
Greške u induktanci zavojnice tlaka.
Greške može uzrokovati kapacitet zavojnice tlaka.
Greške može uzrokovati mutualna indukcija efekti.
Greške može uzrokovati veze (npr. zavojnica tlaka spojena nakon strujne zavojnice).
Greška zbog induciranih struja.
Greške uzrokovane vibracijama pokretnog sustava.
Temperaturna greška.
Greške uzrokovane stranim magnetskim poljem.
Izjava: Poštujte original, dobre članke vrhodne su podjele, ako postoji prekršaj molimo obrisati.
