Công tơ điện động lực học loại wattmet
Trước khi chúng ta nghiên cứu cấu trúc bên trong của đồng hồ đo công suất kiểu điện động lực, điều quan trọng là phải biết nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo công suất kiểu điện động lực. Đồng hồ đo công suất kiểu điện động lực hoạt động dựa trên nguyên lý rất đơn giản và nguyên lý này có thể được mô tả như sau: khi bất kỳ dòng điện nào đi qua dây dẫn được đặt trong trường từ, nó sẽ chịu một lực cơ học và do lực cơ học này, dây dẫn sẽ bị lệch.
Cấu tạo và Nguyên lý Hoạt động của Đồng hồ Đo Công suất Kiểu Điện Động Lực
Bây giờ hãy xem xét chi tiết về cấu tạo của điện động lực kế. Nó bao gồm các bộ phận sau.
Có hai loại cuộn dây trong điện động lực kế. Chúng là:
Cuộn Dây Di Chuyển
Cuộn dây di chuyển di chuyển con trỏ với sự kiểm soát của cơ cấu lò xo. Dòng điện chảy qua cuộn dây di chuyển được hạn chế để tránh nóng lên. Vì vậy, để hạn chế dòng điện, chúng ta đã kết nối điện trở có giá trị cao điện trở vào chuỗi với cuộn dây di chuyển. Cuộn dây di chuyển không có lõi sắt và được gắn trên trục xoay và có thể di chuyển tự do. Trong đồng hồ đo công suất kiểu điện động lực, cuộn dây di chuyển hoạt động như cuộn dây áp suất. Do đó, cuộn dây di chuyển được kết nối song song với điện áp và do đó, dòng điện chảy qua cuộn dây này luôn tỷ lệ thuận với điện áp.
Cuộn Dây Cố Định
Cuộn dây cố định được chia thành hai phần bằng nhau và các phần này được kết nối theo chuỗi với tải, do đó, dòng điện tải sẽ chảy qua các cuộn dây này. Bây giờ, lý do sử dụng hai cuộn dây cố định thay vì một cuộn rõ ràng, để có thể xây dựng để mang lượng điện đáng kể. Các cuộn dây này được gọi là cuộn dây dòng điện của đồng hồ đo công suất kiểu điện động lực. Trước đây, các cuộn dây cố định được thiết kế để mang dòng điện khoảng 100 ampe nhưng hiện nay, đồng hồ đo công suất hiện đại được thiết kế để mang dòng điện khoảng 20 ampe để tiết kiệm năng lượng.
Hệ Thống Kiểm Soát
Trong số hai hệ thống kiểm soát, tức là:
Kiểm soát trọng lực
Kiểm soát bằng lò xo, chỉ có hệ thống kiểm soát bằng lò xo được sử dụng trong các loại đồng hồ đo công suất này. Hệ thống kiểm soát bằng trọng lực không thể được sử dụng vì sẽ có lỗi đáng kể.
Hệ Thống Giảm Xóc
Giảm xóc bằng ma sát không khí được sử dụng, vì giảm xóc bằng dòng điện Foucault sẽ làm biến dạng trường từ hoạt động yếu và do đó có thể dẫn đến lỗi.
Thang Đo
Có thang đo đồng đều được sử dụng trong các loại đồng hồ đo công suất này, vì cuộn dây di chuyển di chuyển tuyến tính trong phạm vi 40 độ đến 50 độ ở cả hai phía.
Bây giờ, hãy tìm các biểu thức cho lực mô-men kiểm soát và lực mô-men lệch. Để tìm các biểu thức này, hãy xem xét sơ đồ mạch dưới đây:
Chúng ta biết rằng lực mô-men tức thời trong các thiết bị điện động lực trực tiếp tỷ lệ với tích của các giá trị tức thời của dòng điện chảy qua cả hai cuộn dây và tốc độ thay đổi của thông lượng từ liên kết với mạch.
Gọi I1 và I2 là các giá trị tức thời của dòng điện trong cuộn dây áp suất và cuộn dây dòng điện tương ứng. Vì vậy, biểu thức cho lực mô-men có thể được viết như sau:
Trong đó, x là góc.
Bây giờ, giả sử giá trị điện áp áp dụng trên cuộn dây áp suất là
Giả sử điện trở điện của cuộn dây áp suất rất cao, do đó chúng ta có thể bỏ qua phản kháng so với điện trở. Trong trường hợp này, trở kháng bằng điện trở điện, do đó nó hoàn toàn là điện trở.
Biểu thức cho dòng điện tức thời có thể được viết là I2 = v / Rp trong đó Rp là điện trở của cuộn dây áp suất.
Nếu có sai khác pha giữa điện áp và dòng điện, thì biểu thức cho dòng điện tức thời qua cuộn dây dòng điện có thể được viết là
Vì dòng điện qua cuộn dây áp suất rất nhỏ so với dòng điện qua cuộn dây dòng điện, nên dòng điện qua cuộn dây dòng điện có thể được coi là bằng tổng dòng điện tải.
Vì vậy, giá trị tức thời của lực mô-men có thể được viết là
Giá trị trung bình của lực mô-men lệch có thể được tính bằng cách tích phân lực mô-men tức thời từ giới hạn 0 đến T, trong đó T là chu kỳ thời gian.
Lực mô-men kiểm soát được cho bởi Tc = Kx trong đó K là hằng số lò xo và x là giá trị cuối cùng ổn định của độ lệch.
Lợi ích của Đồng hồ Đo Công suất Kiểu Điện Động Lực
Dưới đây là lợi ích của đồng hồ đo công suất kiểu điện động lực:
Thang đo đồng đều đến một giới hạn nhất định.
Có thể sử dụng để đo cả điện áp xoay chiều và điện áp một chiều, vì thang đo được hiệu chỉnh cho cả hai.
Lỗi trong Đồng hồ Đo Công suất Kiểu Điện Động Lực
Dưới đây là các lỗi trong đồng hồ đo công suất kiểu điện động lực:
Lỗi do cảm ứng của cuộn dây áp suất.
Lỗi có thể do điện dung của cuộn dây áp suất.
Lỗi có thể do hiệu ứng cảm ứng từ lẫn nhau.
Lỗi có thể do kết nối (ví dụ: cuộn dây áp suất được kết nối sau cuộn dây dòng điện).
Lỗi do dòng điện Foucault.
Lỗi do rung động của hệ thống di chuyển.
Lỗi do nhiệt độ.
Lỗi do từ trường nhiễu.
Tuyên bố: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
