Przyrząd elektryczny używany do pomiaru energia elektryczna w watach dowolnego obwodu nazywa się watomierzem. Składa się z dwóch cewek, takich jak cewka prądowa i cewka napięciowa. Cewka prądowa, która jest połączona szeregowo i cewka napięciowa, jest połączona równolegle. Watomierze są używane głównie w obwód elektryczny pomiary, debugowanie, transmisja, dystrybucja energii elektrycznej, moc znamionowa, zużycie urządzeń elektrycznych, pomiar częstotliwości sieci, urządzenia domowe i wiele innych. Są one podzielone na trzy typy. Są to watomierz elektrodynamometryczny, watomierz typu indukcyjnego, watomierz typu elektrostatycznego. Omówmy przegląd watomierza elektrodynamometru.
Co to jest watomierz elektrodynamometru?
Definicja: Watomierz elektrodynamometryczny jest przyrządem, którego działanie jest związane z reakcją pomiędzy polami magnetycznymi cewki stałej a cewką ruchomą, która jest połączona w poprzek napięcia (prąd jest wprost proporcjonalny do napięcia). Watomierze elektrodynamometru są podobne do elektrodynamometru amperomierze i woltomierze. Są one używane głównie do pomiaru mocy.
Zasada działania
Plik Zasada działania watomierza elektrodynamometru jest bardzo prosta i łatwa. Opiera się na teorii mówiącej, że przewodnik przewodzący prąd doświadcza siły magnetycznej, gdy jest umieszczony w polu magnetycznym. W związku z tym nastąpi odchylenie wskazówki, które nastąpiło pod wpływem siły mechanicznej. Zawiera dwie cewki, takie jak cewka stała (cewka prądowa) i cewka ruchoma (cewka ciśnieniowa lub cewka napięciowa).
Cewka stała służy do przenoszenia prądu i jest połączona szeregowo z obciążeniem w dowolnym obwodzie. Ruchoma cewka przenosi prąd wprost proporcjonalnie do napięcia i jest połączona z napięciem. Wartość prądu ograniczona do wartości minimalnej ze względu na dużą rezystancję nieindukcyjną połączoną szeregowo. Schemat obwodu pokazano poniżej.
Zasada działania watomierza elektrodynamometru
Budowa watomierza elektrodynamometru
Konstrukcja watomierza elektrodynamometru obejmuje cewkę stałą, cewkę ruchomą, sterowanie, tłumienie, skalę i wskazówkę. Poniżej przedstawiono budowę watomierza elektrodynamometru.
Budowa watomierza elektrodynamometru
Naprawiono cewkę
Jest połączony szeregowo z obciążeniem, które jest traktowane jako cewka prądowa. Aby ułatwić i uprościć budowę, podzielono go na dwie części. To dwa elementy połączone ze sobą równolegle. Tworzy mundur pole elektryczne co jest bardzo istotne w pracy. Cewka prądowa jest zaprojektowana w taki sposób, że przenosi około 20 amperów.
Ruchoma cewka
W tym przyrządzie uważana za cewkę ciśnieniową, która jest połączona równolegle z napięciem zasilania. Zatem ten prąd płynie wprost proporcjonalnie do napięcia zasilania. Wskaźnik jest zamontowany na ruchomej cewce za pomocą sprężyny, aby kontrolować ruch. Temperatura wzrasta, gdy prąd przepływa przez cewkę. Tak więc, aby kontrolować przepływ prądu rezystor jest połączony szeregowo z ruchomą cewką.
Kontrola
Zapewnia kontrolowanie momentu obrotowego na instrumentach. Kontrola grawitacji i kontrola sprężyn to dwa typy w tym przypadku System sterowania . Wśród tych dwóch watomierzy elektrodynamometrycznych zastosowano system sterowania sprężyną, który pomaga w ruchu wskazówki.
Tłumienie
Efekt ograniczający ruch wskazówki nazywany jest tłumieniem. W tym przypadku moment tłumiący jest wytwarzany z powodu tarcia powietrza. Inne rodzaje tłumienia nie są stosowane, ponieważ niszczą użyteczny strumień magnetyczny.
Skale i wskaźniki
Wykorzystuje skalę liniową, gdy ruchoma cewka porusza się liniowo. Aparat wykorzystuje wskaźniki z ostrzem nożowym w celu usunięcia błędu paralaksy spowodowanego przeoczeniami.
Działanie watomierza elektrodynamometru
Watomierz elektrodynamometru posiada dwie cewki, tj. Cewki stałe i ruchome. Cewka stała jest połączona szeregowo z obwodem w celu pomiaru poboru mocy. Na ruchomą cewkę podawane jest napięcie zasilania. Prąd na ruchomej cewce jest kontrolowany za pomocą rezystora, który jest z nią połączony szeregowo. Ruchoma cewka, na której zamocowany jest wskaźnik, umieszczona jest pomiędzy nieruchomymi cewkami. Dwa pola magnetyczne są generowane przez prąd i napięcie w cewce stałej i cewce ruchomej. Wskaźnik odchyla się, gdy dwa pola magnetyczne oddziałują na siebie. Odchylenie jest proporcjonalne do przepływającej przez nie mocy.
Teoria watomierza elektrodynamometru
Schemat obwodu watomierza elektrodynamometru pokazano poniżej.
Schemat obwodu
Chwilowy moment obrotowy działający na wskazówkę jest określony wzorem,
T1 = i1ip dM / dθ
Gdzie „ip” to prąd przepływający przez cewkę ciśnieniową
Równanie napięcia w obwodzie na cewce ciśnieniowej jest następujące:
V = √2 Isin (ωt-Φ)
Prąd będzie w fazie z napięciem, jeśli zostanie zastosowana czysto rezystancyjna cewka ciśnieniowa. Wartość prądu wynosi,
Ip = v / Rp= √2 (VI / Rp) sin ωt = √2IpSin ωt
Prąd przepływający przez cewkę prądową, gdy jest opóźniony przez napięcie w kącie fazowym, wynosi,
„Ip” = √2Isin (ωt-∅)
Aktualna wartość w cewce ciśnieniowej jest bardzo mała. Dlatego jest uważany za całkowity prąd obciążenia. Moment obrotowy działający na cewkę wynosi,
Ti = √2Isin (ωt- Φ) dM / dθ
Wartość graniczna od 0 do T jest zintegrowana w celu uzyskania średniego momentu odchylenia i jest podawana przez,
Ti = √2 (VI / Rp) cosΦdM / dθ
Kontrolujący moment obrotowy na sprężynie wynosi,
Tc = Kθ
Błędy w watomierzu elektrodynamometru
Indukcyjność cewki ciśnieniowej: Cewka ciśnieniowa ma pewną indukcyjność, z powodu której prąd jest opóźniony przez napięcie. W związku z tym współczynnik mocy staje się opóźniony i prowadzi do wysokiego wyniku.
Pojemność cewki ciśnieniowej: Cewka ciśnieniowa ma również pojemności, które zwiększają współczynnik mocy. Prowadzi to do błędów odczytu.
Błędy spowodowane efektem wzajemnej indukcyjności: Pomiędzy cewką ciśnieniową i prądową wzajemna indukcyjność powoduje błąd.
Błąd prądu wirowego: Wytwarza własne pole magnetyczne w cewce, które wpływa na przepływ prądu głównego przez cewkę.
Błąd rozproszonego pola magnetycznego: Z tego powodu główne pole magnetyczne zostaje zakłócone. Wpływa to na odczyt instrumentu.
Błąd temperatury: Zmiana rezystancji cewki ciśnieniowej jest spowodowana zmianami temperatury. Z tego powodu wpływa również na zmianę temperatury, kontrolujący moment obrotowy wytwarzany przez ruch sprężyny.
FAQs
1). Co to jest watomierz typu dynamometrycznego?
Instrument, w którym pole operacyjne jest generowane przez cewki stałe, jest znany jako watomierz typu dynamometrycznego.
2). W jaki sposób podłączony jest watomierz?
Cewka prądowa jest połączona szeregowo z obciążeniem przenoszącym prąd obwodu, a cewka potencjałowa jest połączona w poprzek obciążenia, aby przenosić prąd proporcjonalny do napięcia.
3). Co wskazuje watomierz?
Watomierz mierzy moc elektryczną w watach dowolnego obwodu.
4). Co się stanie, jeśli cewka prądowa watomierza typu elektrodynamicznego zostanie podłączona do zasilania?
Kiedy typ elektrodynamiczny Do pomiaru używany jest watomierz Cewka stała zasilana prądem przemiennym dzieli się na dwie części, które są rdzeniowe. Pozwala to uniknąć strat na skutek histerezy.
5). Jakie 2 czynniki decydują o sile skrętu watomierza?
Zależy to od siły pola magnetycznego zarówno nieruchomych, jak i ruchomych cewek.
Chodzi więc o definicję, budowę, zasadę działania, działanie, teorię i błędy watomierza elektrodynamometru. Oto pytanie do ciebie: Jakie są zastosowania watomierza elektrodynamometru? ”
