Elektrodinamometarski vatičar

Prije nego što proučavamo unutrašnju konstrukciju elektrodinamometarskog tipa vatomjera, važno je poznavati princip rada ovog vatomjera. Vatomjer elektrodinamometarskog tipa radi na vrlo jednostavnom principu, a taj princip se može iskazati ovako: kada se bilo koji struja nosni vodiljak postavi unutar magnetnog polja, doživiće mehaničku silu, a zbog te mehaničke sile dogodiće se odboj vodiljka.

Konstrukcija i princip rada elektrodinamometarskog tipa vatomjera

Sada pogledajmo konstrukcione detalje elektrodinamometra. Sastoji se od sledećih delova.
U elektrodinamometru postoje dva tipa bobina. To su:
Pokretna bobina
Pokretna bobina pomeri kazaljku uz pomoć instrumenta sa kontrolom prstena. Kroz pokretnu bobinu teče ograničen tok struje kako bi se izbegao zagrevanje. Da bismo ograničili tok struje, povezali smo visoku vrednost otpor u seriji sa pokretnom bobinom. Pokretna bobina je bez jezgra i smeštena je na osnovici koja može slobodno kretati. U elektrodinamometarskom tipu vatomjera, pokretna bobina radi kao pritisna bobina. Stoga je pokretna bobina povezana preko napona, a tok struje kroz tu bobinu je uvijek proporcionalan napetu.

Fiksna bobina
Fiksna bobina je podeljena na dva jednaka dela i ti su povezani u seriju sa opterećenjem, tako da će opterećeni tok struje proći kroz ove bobine. Razlog za korišćenje dve fiksne bobine umesto jedne je jasan, kako bi se mogla izgraditi da nosi značajan iznos električne struje. Ove bobine se nazivaju strujne bobine elektrodinamometarskog tipa vatomjera. Ranije su ove fiksne bobine bile dizajnirane da nose struju oko 100 ampera, ali su moderni vatomjeri dizajnirani da nose struju od oko 20 ampera kako bi se sačuvao napon.

Kontrolni sistem
Između dva kontrolna sistema, tj.

1. Gravitaciona kontrola

2. Kontrola prstena, samo sistemi sa kontrolom prstena se koriste u ovim tipovima vatomjera. Gravitacioni kontrolni sistem ne može biti korišćen jer bi doveli do značajnih grešaka.

Gasti sistem
Koristi se gasenje vazdušnim trenjem, jer bi vrtložne struje distorzirale slab operativno magnetno polje i to bi dovelo do grešaka.
Ljestvica
Postoji uniformna ljestvica koja se koristi u ovim tipovima instrumenta, jer se pokretna bobina kreće linearno u rasponu od 40 do 50 stepeni na svaku stranu.
Sada izvedimo izraze za kontrolnu i odbojnu torzu. Da bismo izveli ove izraze, posmatrajmo dati dijagram struje:

Znamo da je trenutna torza u elektrodinamičkim instrumentima direktno proporcionalna proizvodu trenutnih vrednosti struja koje teče kroz obje bobine i brzini promene fluksa vezanog za krug.
Neka su I1 i I2 trenutne vrednosti struja u pritisnoj i strujnoj bobini redom. Tako se izraz za torzu može napisati kao:

Gdje je x ugao.
Sada, neka primjenjena vrednost napona preko pritisne bobine bude

Pretpostavljajući da je električni otpor pritisne bobine vrlo visok, možemo zanemariti reaktivni otpor u odnosu na njegov otpor. U ovom slučaju impedansa je jednaka njegovom električnom otporu, stoga je potpuno rezistivna.
Izraz za trenutnu struju može se napisati kao I2 = v / Rp gde je Rp otpor pritisne bobine.

Ako postoji fazna razlika između napona i električne struje, tada se izraz za trenutnu struju kroz strujnu bobinu može napisati kao

Pošto je tok struje kroz pritisnu bobinu vrlo mali u poređenju sa tokom struje kroz strujnu bobinu, tok struje kroz strujnu bobinu se može smatrati jednak ukupnom opterećenom toku struje.
Dakle, trenutna vrednost torze može se napisati kao

Prosečna vrednost odbojne torze može se dobiti integrisanjem trenutne torze od granice 0 do T, gde je T period ciklusa.

Kontrolna torza dana je sa Tc = Kx gde je K konstanta prstena, a x konačna stabilna vrednost odboja.

Prednosti elektrodinamometarskog tipa vatomjera

Sledeće su prednosti elektrodinamometarskog tipa vatomjera i one su navedene kao sledeće:

1. Ljestvica je uniformna do određenog limita.

2. Mogu se koristiti kako za merenje AC, tako i DC veličina, jer je ljestvica kalibrirana za oba.

Greške u elektrodinamometarskom tipu vatomjera

Sledeće su greške u elektrodinamometarskim tipovima vatomjera:

1. Greške indukcije pritisne bobine.

2. Greške može biti zbog kapacitance pritisne bobine.

3. Greške može biti zbog mutualne indukcije efekata.

4. Greške može biti zbog veza (npr. pritisna bobina je povezana nakon strujne bobine).

5. Greška zbog vrtložnih struja.

6. Greške uzrokovane vibracijama pokretnog sistema.

7. Temperaturna greška.

8. Greške zbog stranog magnetnog polja.

Izjava: Poštovanje originala, dobre članke vredno je deliti, ukoliko postoji kršenje autorskih prava kontaktirajte za brisanje.