Un instrument électrique utilisé pour mesurer pouvoir électrique en watts de tout circuit est appelé Wattmètre. Il se compose de deux bobines comme la bobine de courant et la bobine de tension. La bobine de courant, qui est connectée en série et la bobine de tension est connectée en parallèle. Les wattmètres sont principalement utilisés dans circuit électrique mesure, débogage, transmission, distribution d'énergie électrique, puissance nominale, consommation d'appareils électriques, mesure de la fréquence des services publics, appareils ménagers et bien d'autres. Ceux-ci sont classés en trois types. Ce sont un wattmètre à électrodynamomètre, un wattmètre à induction, un wattmètre de type électrostatique. Laissez-nous discuter d'un aperçu du wattmètre électrodynamomètre.
Qu'est-ce que le wattmètre électrodynamomètre?
Définition: Le wattmètre à électrodynamomètre est un instrument dont le fonctionnement est lié à la réaction entre les champs magnétiques de la bobine fixe et de la bobine mobile qui est connectée aux bornes de la tension (le courant est directement proportionnel à la tension). Les wattmètres de l'électrodynamomètre sont similaires à l'électrodynamomètre ampèremètres et voltmètres. Ceux-ci sont principalement utilisés pour mesurer la puissance.
Principe de fonctionnement
Le Principe de fonctionnement du wattmètre à électrodynamomètre est très simple et facile. Il est basé sur la théorie d'un conducteur porteur de courant subit une force magnétique lorsqu'il est placé dans un champ magnétique. Par conséquent, il y aura une déviation du pointeur qui a eu lieu en raison de la force mécanique. Il contient deux bobines telles qu'une bobine fixe (bobine de courant) et une bobine mobile (bobine de pression ou bobine de tension).
La bobine fixe est utilisée pour transporter le courant et connectée en série avec la charge dans n'importe quel circuit. La bobine mobile transporte le courant directement proportionnel à la tension et connecté à travers la tension. La valeur du courant limitée à une valeur minimale en raison d'une grande résistance non inductive connectée en série. Le schéma de circuit est illustré ci-dessous.
Principe de fonctionnement du wattmètre à électrodynamomètre
Construction du wattmètre électrodynamomètre
La construction du wattmètre à électrodynamomètre comprend une bobine fixe, une bobine mobile, une commande, un amortissement, des échelles et un pointeur. La construction du wattmètre électrodynamomètre est illustrée ci-dessous.
Construction du wattmètre électrodynamomètre
Bobine fixe
Il est connecté en série avec la charge, qui est considérée comme la bobine de courant. Pour rendre la construction facile et simple, il est divisé en deux parties. Ce sont deux éléments connectés en parallèle l'un à l'autre. Il produit un uniforme champ électrique , ce qui est très essentiel pour travailler. La bobine de courant est conçue de manière à transporter environ 20 ampères.
Bobine mobile
Considéré comme une bobine de pression dans cet instrument, qui est connectée en parallèle avec la tension d'alimentation. Ainsi, ce courant circule directement proportionnellement à la tension d'alimentation. Un pointeur est monté sur la bobine mobile à l'aide d'un ressort pour contrôler le mouvement. La température augmente lorsque le courant traverse la bobine. Donc, afin de contrôler le flux du courant résistance est connecté en série avec la bobine mobile.
Contrôler
Il fournit un couple de contrôle sur les instruments. Le contrôle de la gravité et le contrôle du ressort sont les deux types dans ce Système de contrôle . Parmi ces deux wattmètres à électrodynamomètre, on utilise un système de commande à ressort car il aide au mouvement du pointeur.
Amortissement
L'effet qui réduit le mouvement du pointeur est appelé amortissement. En cela, un couple d'amortissement est produit en raison du frottement de l'air. Les autres types d'amortissement ne sont pas utilisés car ils détruisent le flux magnétique utile.
Échelles et pointeurs
Il utilise une échelle linéaire lorsque la bobine mobile se déplace linéairement. L'appareil utilise des pointeurs à lame de couteau afin de supprimer l'erreur de parallaxe provoquée par des oublis.
Fonctionnement du wattmètre électrodynamomètre
Le wattmètre à électrodynamomètre a deux bobines, c'est-à-dire des bobines fixes et mobiles. La bobine fixe est connectée en série avec le circuit afin de mesurer la consommation d'énergie. La tension d'alimentation est appliquée à la bobine mobile. Le courant à travers la bobine mobile est contrôlé à l'aide d'une résistance, qui est connectée en série avec elle. La bobine mobile sur laquelle le pointeur est fixé est placée entre les bobines fixes. Deux champs magnétiques sont générés en raison du courant et de la tension dans la bobine fixe et la bobine mobile. Le pointeur dévie lorsque les deux champs magnétiques interagissent. La déviation est proportionnelle à la puissance qui la traverse.
Théorie du wattmètre à électrodynamomètre
Le schéma de circuit du wattmètre électrodynamomètre est illustré ci-dessous.
Schéma
Le couple instantané agissant sur l'aiguille est donné par,
T1 = i1ip dM / dθ
Où «ip» est le courant circulant dans la bobine de pression
L'équation de la tension dans un circuit aux bornes de la bobine de pression est,
V = √2Isin (ωt-Φ)
Le courant sera en phase avec la tension si une bobine de pression purement résistive est utilisée. La valeur du courant est,
Ip = v / Rp= √2 (VI / Rp) sin ωt = √2IpSin ωt
Le courant traversant la bobine de courant quand il est retardé par la tension en angle de phase est,
«Ip» = √2Isin (ωt-∅)
La valeur actuelle est très petite dans la bobine de pression. Il est donc considéré comme le courant de charge total. Le couple agissant sur la bobine est,
Ti = √2Isin (ωt- Φ) dM / dθ
La limite 0 à T est intégrée pour obtenir le couple de défaut moyen et elle est donnée par,
Ti = √2 (VI / Rp) cosΦdM / dθ
Le couple de commande sur le ressort est,
Tc = Kθ
Erreurs dans le wattmètre de l'électrodynamomètre
Inductance de bobine de pression: La bobine de pression a une certaine inductance en raison de laquelle le courant est retardé par la tension. D'où facteur de puissance devient en retard et conduit à une lecture élevée.
Capacité de bobine de pression: La bobine de pression a également des capacités qui augmentent le facteur de puissance. Cela conduit à des erreurs de lecture.
Erreurs causées par l'effet d'inductance mutuelle: Entre la pression et la bobine de courant, l'inductance mutuelle produit une erreur.
Erreur de courant de Foucault: Il crée son propre champ magnétique dans la bobine, ce qui affecte le courant principal circulant dans la bobine.
Erreur de champ magnétique parasite: Le champ magnétique principal est perturbé à cause de cela. Cela affecte la lecture de l'instrument.
Erreur de température: Le changement de la résistance de la bobine de pression est dû à des variations de température. En raison de cela, la variation de température, le couple de commande produit par le mouvement du ressort est également affecté.
FAQ
1). Qu'est-ce qu'un wattmètre de type dynamomètre?
L'instrument dans lequel le champ opératoire est généré par des bobines fixes est appelé wattmètre de type dynamomètre.
2). Comment un wattmètre est-il connecté?
La bobine de courant est connectée en série avec la charge pour transporter le courant du circuit et la bobine de potentiel est connectée aux bornes de la charge afin de transporter un courant proportionnel à la tension.
3). Qu'indique un wattmètre?
Le wattmètre mesure la puissance électrique en watts de n'importe quel circuit.
4). Que se passe-t-il si une bobine de courant de type électrodynamique de wattmètre est connectée à travers l'alimentation?
Lorsque le type électrodynamique wattmètre est utilisé pour mesurer La bobine fixe d'alimentation CA se divise en deux parties, qui sont à noyau d'air. Cela évite la perte d'hystérésis.
5). Quels sont les 2 facteurs qui déterminent la force de rotation d'un wattmètre?
Cela dépend de la force du champ magnétique des bobines fixes et mobiles.
Ainsi, il s'agit de la définition, de la construction, du principe de fonctionnement, du fonctionnement, de la théorie et des erreurs du wattmètre électrodynamomètre. Voici une question pour vous, quelles sont les applications du wattmètre électrodynamomètre? »
