فازهای سه‌گانه وات‌متر

واتمتر سه فازی

تعریف: واتمتر سه فازی، دستگاهی است که برای اندازه‌گیری توان در مدار سه فازی استفاده می‌شود. در واتمتر سه فازی، دو عنصر واتمتر جداگانه در یک پوشش واحد جمع‌آوری شده‌اند. پرهای متحرک آنها روی یک محور قرار دارند.

ساختار واتمتر سه فازی

واتمتر سه فازی از دو عنصر تشکیل شده است. هر عنصر ترکیبی از یک ملف فشار و یک ملف جریان است. در واتمتر، ملف‌های جریان به عنوان ملف‌های ثابت در نظر گرفته می‌شوند، در حالی که ملف‌های فشار به عنوان پرهای متحرک عمل می‌کنند.

اصل عملکرد واتمتر سه فازی

واتمتر سه فازی بر اساس این اصل کار می‌کند که وقتی رسانای برق‌رسان در یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، گشتاوری ایجاد می‌شود. وقتی توان مورد اندازه‌گیری از پرهای متحرک عبور می‌کند، گشتاوری روی این پرهای متحرک ایجاد می‌شود. گشتاور نوعی نیروی مکانیکی است که می‌تواند باعث دوران یک جسم در حرکت دایره‌ای شود.

در واتمتر سه فازی، گشتاور روی هر دو عنصر ایجاد می‌شود. مقدار گشتاور روی هر عنصر متناسب با توان عبوری از آن عنصر است. گشتاور کل واتمتر سه فازی مجموع گشتاورهای روی عناصر جداگانه واتمتر است.

بیایید این موضوع را با استفاده از عبارات ریاضی درک کنیم.

فرض کنید گشتاور تحریکی ایجاد شده روی ملف ۱ (D1) و توان عبوری از آن عنصر \(P_1\) است. به طور مشابه، گشتاور ایجاد شده روی ملف ۲ (D2) و توان عبوری از آن (P2) است.

گشتاور کل ایجاد شده در ملف به صورت زیر بیان می‌شود

اتصالات واتمتر سه فازی

به مداری با دو واتمتر فکر کنید. ملف‌های جریان هر دو واتمتر به دو فاز مختلف، مثلاً فاز R و Y، متصل می‌شوند. ملف‌های فشار هر دو واتمتر به فاز سوم، یعنی فاز B، متصل می‌شوند.

تأثیر تداخل متقابل و اقدامات کاهش آن

تداخل متقابل بین عناصر واتمتر سه فازی می‌تواند دقت آن را تحت تأثیر قرار دهد. تداخل متقابل پدیده‌ای است که در آن میدان‌های مغناطیسی دو عنصر با یکدیگر تعامل می‌کنند. در واتمتر سه فازی، یک سپر آهن لایه‌ای بین عناصر قرار داده می‌شود. این سپر آهنی به طور موثر تأثیر متقابل بین عناصر را کاهش می‌دهد و بدین ترتیب دقت اندازه‌گیری‌های واتمتر را افزایش می‌دهد.

تأثیر متقابل می‌تواند با استفاده از روش وستون جبران شود. در روش وستون، مقاومت‌های تنظیم‌پذیر استفاده می‌شوند. این مقاومت‌ها تداخل متقابل بین عناصر واتمتر سه فازی را خنثی می‌کنند.