Definicja watomierza:
A watomierz składa się z cewki prądowej przenoszącej prąd obciążenia oraz cewki napięciowej lub ciśnieniowej. Cewki te przenoszą prąd proporcjonalny do niego i zgodny z napięciem, jak pokazano na rysunku.
Cewka napięciowa jest często nazywana cewką ciśnieniową. Indukcyjność w cewce napięciowej, prąd jest zminimalizowany, ponieważ powoduje, że prąd cewki napięciowej pozostaje w tyle za przyłożonym napięciem. Aby temu zaradzić, rezystancja nieindukcyjna jest połączona szeregowo z cewką napięciową, jak pokazano na powyższym rysunku.
Zasada działania watomierza elektrodynamicznego:
Instrument PMMC (cewka ruchoma z magnesami trwałymi) nie może być używany do prądów lub napięć AC.
W celu wytworzenia przemiennego momentu obrotowego do tych przyrządów podawany jest zapas. Jednak ze względu na moment bezwładności w poruszającym się układzie, wskaźnik nie jest w stanie dokonać tej szybkiej zmiany i nie wyświetli tego odczytu. W tym celu pole magnetyczne w szczelinie musi zmieniać się wraz ze zmianą prądu, aby przyrząd był w stanie odczytać sygnał AC. Zasada ta jest stosowana w tych przyrządach, tylko pole operacyjne jest zapewniane przez cewki przewodzące prąd zamiast magnesów.
Ruchoma cewka przewodzi prąd proporcjonalny do napięcia zasilania. Jest on podłączony do zasilania, stąd nazywany jest również cewką napięciową lub cewką ciśnieniową. Cewka stała jest połączona szeregowo z obciążeniem i przewodzi prąd proporcjonalny do obciążenia. Cewka stała jest również nazywana cewką prądową. Kiedy cewka stała przenosi prąd, wytwarza własny strumień, a gdy prąd przenoszący cewkę jest umieszczany w tym strumieniu, działa siła, generując wymagany moment odchylający do odchylenia wskazówki.
PRACA DC:
V = napięcie zasilania
I1 = prąd obciążenia = prąd płynący przez cewkę stałą
I2 = prąd płynący przez ruchomą cewkę
Teraz ja2 α V
Stała cewka jest rdzeniem powietrznym, stąd gęstość strumienia wytwarzanego w cewce jest wprost proporcjonalna do prądu płynącego przez cewkę.
Stąd B α I1
Teraz odchylający moment obrotowy jest proporcjonalny do interakcji dwóch wielkości, tj. Strumienia wytwarzanego przez nieruchomą cewkę i prądu płynącego przez ruchomą cewkę.
Td α BI , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,2
Td ja1I2
Td α VI1
Ale V1 to moc pobierana przez obciążenie, stąd moment odchylający jest proporcjonalny do mocy pobieranej przez obciążenie.
PRACA AC:
Niech e = chwilowe napięcie na obciążeniu
= Em grzech (ωt -Ø)
i1 = chwilowy prąd obciążenia
= prąd płynący przez cewkę stałą
Jeśli obciążenie ma charakter indukcyjny,
i1 = Im sin (ωt - Ø)
i2 = prąd chwilowy przepływający przez ruchomą cewkę
V = wartość skuteczna napięcia na obciążeniu
I1 = wartość skuteczna prądu obciążenia
cosØ = współczynnik mocy obciążenia
odchylający moment obrotowy jest proporcjonalny do wzajemnego oddziaływania dwóch strumieni; jeden wyprodukowany przez obecny i1 i inne przez i2
Td α ja1i2
Ale ja2 α e jako ruchoma cewka znajduje się w poprzek zasilania
Td ei
α Em grzech x jam sin (ωt - Ø)
α ½ EmIm [cos (Ø) - cos (2ωt - Ø)]
α ½ EmIm cos (Ř) - ½ EmIm cos (2ωt - Ř)
stąd średni moment obrotowy
Td α ½ EmIm cos
α. . cosØ
Td α VI cos (Ø) gdzie V i I1 są wartościami skutecznymi. Ale VI1cos (Ø) to moc pobierana przez obciążenie. Zatem odchylający moment obrotowy jest wprost proporcjonalny do mocy pobieranej przez obciążenie.
Tc α θ jako sterowanie sprężyną
W stanie ustalonym T.d =Tc
Θ α VIcos (Ø)
Watomierz typu dynamometru vs watomierz typu indukcyjnego:
| Watomierz typu dynamometru | Watomierz typu indukcyjnego |
| Ten typ watomierza może być używany zarówno w systemie AC, jak i DC W starannie zaprojektowanych instrumentach zapewnia wysoki stopień dokładności. Ten watomierz ma mniejsze kryteria zużycia energii. Waga systemu ruchomego w tym systemie jest dość niska To jest w jednakowej skali. Ma relatywnie słabszy moment roboczy. | Tego typu watomierza można używać tylko w systemie AC. Instrument jest mniej dokładny. Jest dokładny tylko przy określonej częstotliwości i temperaturze Ten watomierz indukcyjny ma wyższe wymagania dotyczące zużycia energii. Waga systemu ruchomego w tym systemie jest rozsądnie wyższa Ma skalę liniową Instrument ma stosunkowo większy moment roboczy |
Wyjaśnij zasadę działania ruchomego żelaznego instrumentu:
Najczęściej używane amperomierze laboratoryjne i watomierz są typu ruchomego żelaza, istnieją dwa rodzaje ruchomych instrumentów żelaznych:
za. Ruchome instrumenty przyciągające żelazo.
b. Ruchome instrumenty typu odpychającego żelazo
Ruchome instrumenty przyciągające żelazo
Ma stałą cewkę C i żelazny element D. Konstrukcja cewki jest płaska i ma wąski szczelinowy otwór.
Jest to płaski dysk, który jest zamontowany mimośrodowo na wrzecionie, a wrzeciono znajduje się między łożyskiem klejnotowym. Nad wrzecionem znajduje się wskaźnik, który porusza się po stopniowanej skali. Nie. zwojów w cewce nieruchomej podlega zakresowi aparatu. Ale dla transmisji ma większe zapotrzebowanie na prąd na cewce, mniej zwojów jest wystarczająca. Kontrolujący moment obrotowy jest generowany przez sprężyny, jak również sterowanie grawitacyjne stosowane w przypadku instrumentów panelowych montowanych pionowo. Moment tłumienia jest zapewniany przez tarcie powietrza. Konstrukcja jest pokazana poniżej:
Zasada działania-
Gdy prąd przepływa przez cewkę jest proporcjonalny do mierzonej wielkości, wówczas cewka staje się elektromagnesem. Elektromagnes przyciąga do siebie kawałek miękkiego żelaza; w ten sposób wytwarzając odchylający moment obrotowy.
Kawałek miękkiego żelaza połączony z wrzecionem, a zatem gdy część żelaza zostaje przyciągnięta, wrzeciono przesuwa się, a zatem wskaźnik na wrzeciono zostaje odchylony. Jeśli kierunek prądu jest przeciwny, pole magnetyczne cewki przenoszącej prąd będzie w przeciwnym kierunku. Ale dla dowolnego kierunku pola magnetycznego kawałki żelaza będą przyciągać w kierunku magnesu. Stąd moment ugięcia jest zawsze jednokierunkowy. Stąd te instrumenty dobrze pasują do pomiarów prądu przemiennego i stałego,.
Instrument typu elektrodynamicznego:
- Typ cewek stałych - zasadnicze jednolite pole dla działania tego instrumentu jest generowane przez nieruchomą cewkę. Odtąd jednolite pole utworzy sąsiadujące ze środkiem tej cewki.
- Typ ruchomej cewki– Jest on nawinięty jako cewka samowystarczalna lub niemetalowa.
- Kontrolujący rodzaj momentu obrotowego - kontrolujący moment obrotowy jest dostarczany przez sprężyny.
- Ruchoma cewka - ruchoma cewka zostanie zamontowana na aluminiowym trzpieniu. Składa się z mechanizmu przeciwwagi i specjalnego wskaźnika.
- Moment tłumienia - moment tłumienia jest zapewniany przez tarcie powietrza. Zostanie to wykonane za pomocą pary aluminiowych łopatek połączonych na końcu z wrzecionem.
- Mechanizm ekranujący– Zwykle generowane pole w instrumencie jest bardzo słabe. Ziemskie pole magnetyczne wpływa na odczyt. Tak więc ekranowanie jest stosowane w celu zmniejszenia rozproszonego pola magnetycznego w wybranym miejscu.
- Obudowy i wagi - To zwykle polerowane drewniane lub metalowe obudowy i sztywna obudowa.
Więcej informacji na temat artykułów związanych z elektroniką i elektrycznością kliknij tutaj
Cześć, jestem Soumali Bhattacharya. Zrobiłem magisterium z elektroniki.
Obecnie inwestuję w elektronikę i komunikację.
Moje artykuły skupiają się na głównych obszarach podstawowej elektroniki w bardzo prostym, ale pouczającym podejściu.
Jestem żywym uczniem i staram się być na bieżąco ze wszystkimi najnowszymi technologiami w dziedzinie elektroniki.
Połączmy się poprzez LinkedIn –