Wattmetr: Kompletní přehled se 2 variantami

Definice wattmetru:      

A wattmetr je vyroben z proudové cívky, která nese zátěžový proud, a napěťové cívky nebo tlakové cívky. Tyto cívky přenášejí proud úměrný tomu a ve fázi s napětím, jak je znázorněno na obrázku.

Napěťová cívka se často označuje jako tlaková cívka. Indukčnost v napěťové cívce, proud je minimalizován, protože způsobuje, že proud napěťové cívky zaostává za aplikovaným napětím. Aby se to překonalo, je nevodivý odpor zapojen do série s napěťovou cívkou, jak je znázorněno na obrázku výše.

Pracovní princip elektrodynamického wattmetru:

Přístroj PMMC (pohybující se cívka s permanentním magnetem) nelze použít na střídavé proudy nebo napětí.

K vytvoření střídavého točivého momentu je těmto přístrojům dodáván zdroj. Ale vzhledem k přítomnosti momentu setrvačnosti v pohybujícím se systému ukazatel nedokáže provést tuto rychlou změnu a nebude zobrazovat tuto hodnotu. K tomu se musí magnetické pole v mezeře měnit spolu se změnou proudu, aby byl přístroj schopen číst střídavý signál. Tento princip se u těchto přístrojů používá, pouze provozní pole zajišťují místo magnetů proudové cívky.

Pohyblivá cívka nese proud úměrný napájecímu napětí. Je připojen přes napájecí zdroj, proto se také nazývá napěťová cívka nebo tlaková cívka. Pevná cívka je zapojena do série se zátěží a nese proud úměrný zátěži. Pevná cívka se také nazývá proudová cívka. Když pevná cívka nese proud, vytváří svůj vlastní tok a když je do tohoto toku umístěna pohyblivá cívka nesoucí proud, zažívá sílu, generující požadovaný vychylovací moment k vychylování ukazatele.

DC PROVOZ:

V = napájecí napětí

I₁ = zatěžovací proud = proud přes pevnou cívku

I₂ = proud pohybující se cívkou

Teď já₂ α V

Pevná cívka je opatřena vzduchem, proto je hustota toku vytvářeného v cívce přímo úměrná proudu skrz cívku.

Proto B a I₁

Nyní je vychylovací moment úměrný interakci dvou veličin, tj. Toku produkovaného pevnou cívkou a proudu pohybující se cívkou.

T_d a BI₂

T_d já₁I₂

T_d α VI₁

Ale V₁ je energie spotřebovaná zátěží, proto je vychylovací moment úměrný energii spotřebované zátěží.

AC PROVOZ:

Nechť e = okamžité napětí napříč zátěží

            = E_m hřích (ωt -Ø)

i₁ = okamžitý proud zátěže

    = proud přes pevnou cívku

Pokud je zátěž v přírodě induktivní,

i₁ = I_m sin (ωt - Ø)

i₂ = okamžitý proud pohybující se cívkou

V = efektivní hodnota napětí napříč zátěží

I₁ = efektivní hodnota zátěžového proudu

cosØ = účiník zátěže

vychylovací moment je úměrný interakci dvou toků; jeden produkovaný aktuálním i₁ a další i₂

T_d α i₁i₂

Ale já₂ α e, protože pohyblivá cívka je napříč zdrojem

T_d α ei

             α E._m sin xt x I_m sin (ωt - Ø)

             α ½ E_mI_m [cos (Ø) - cos (2ωt - Ø)]

            α ½ E_mI_m cos (Ø) - ½ E_mI_m cos (2ωt - Ø)

proto je průměrný točivý moment

T_d α ½ E_mI_m cosŘ

             α. . cosŘ

T_d α VI cos (Ø), kde V a I₁ jsou efektivní hodnoty. Ale VI₁cos (Ø) je energie spotřebovaná zátěží. Vychylovací moment je tedy přímo úměrný výkonu spotřebovanému zátěží.

T_c α θ jako ovládání pružiny

V ustáleném stavu, T_d = T_c

                             Θ α VIcos (Ø)

Wattmetr typu dynamometru vs indukční typ Wattmetru:

Vysvětlete princip fungování pohyblivého železného nástroje:

Nejběžněji používané laboratorní ampérmetry a wattmetry jsou typu s pohyblivým železem, existují dva typy nástrojů s pohyblivým železem -

A. Pohyblivé železné nástroje typu přitažlivosti.

b. Pohyblivé železné odpuzující nástroje

 Pohyblivé železné nástroje typu atrakce

Toto má pevnou cívku C a železný kus D. Struktura cívky je plochá a má úzký štěrbinový typ otvoru.

Jedná se o plochý kotouč, který je namontován excentricky uspořádaný na vřetenu a vřeteno je mezi ložiskem klenotu. Na vřetenu je ukazatel, který se pohybuje po stupnici. Ne. otáček v pevné cívce podléhá rozsahu zařízení. Ale protože převodovka má vyšší proudové požadavky na cívku, nestačí menší počet otáček. Řídící moment je generován pružinami, stejně jako gravitační řízení používané pro svisle namontované panelové přístroje. Tlumicí moment je zajištěn třením vzduchu. Konstrukce je uvedena níže:

Pracovní princip-

Když proud procházející cívkou je úměrný měřenému množství, stává se z cívky elektromagnet. Elektromagnet přitahuje kousek měkkého železa k němu; a tím vytváří vychylovací moment.

Kus měkkého železa spojený s vřetenem, takže jak se část železa přitahuje, vřeteno se pohybuje a tím se vychyluje ukazatel na vřeteno. Pokud je směr proudu opačný, magnetické pole cívky přenášející proud bude v opačném směru. Ale pro jakýkoli směr magnetického pole se kusy železa přitahují k magnetu. Vychylovací moment je tedy vždy jednosměrný. Proto tyto přístroje dobře vyhovují střídavým i stejnosměrným měřením.

 Elektrodynamický typ nástroje:

• Typ pevných cívek - základní jednotné pole pro provoz tohoto nástroje je generováno pevnou cívkou. Od nynějška se vytvoří jednotné pole sousedící se středem této cívky.
• Typ pohyblivé cívky - Toto je navinuto buď jako cívka soběstačného nebo nekovového typu.
• Typ řízení točivého momentu - ovládací moment zajišťuje pružiny.
•  Pohyblivá cívka - pohyblivá cívka bude namontována na hliníkovém vřetenu. Skládá se z mechanismu protizávaží a konkrétního ukazatele.
• Tlumicí moment - tlumicí moment je zajištěn třením vzduchu. To bude vyrobeno pomocí dvojice hliníkových lopatek spojených s vřetenem na konci.
• Stínící mechanismus - Obvykle generované pole v nástroji je velmi slabé. Magnetické pole Země ovlivňuje čtení. Stínění se tedy používá ke snížení rozptýleného magnetického pole ve vybraném místě.
• Případy a váhy - Jedná se obvykle o leštěné dřevěné nebo kovové kufry a tuhý kryt. 

Další informace o článcích souvisejících s elektronikou a elektrickými zařízeními klikněte zde

Soumali Bhattacharya

Ahoj, jsem Soumali Bhattacharya. Vystudoval jsem elektroniku.
V současné době investuji do oblasti elektroniky a komunikace.
Mé články jsou zaměřeny na hlavní oblasti základní elektroniky ve velmi jednoduchém, ale informativním přístupu.
Jsem živý student a snažím se udržovat si aktuální informace o všech nejnovějších technologiích v oblasti elektronických domén.

Spojme se přes LinkedIn –