Wattmeter: Gesamtübersicht mit 2 Varianten

Definition eines Wattmeters:      

A Wattmeter besteht aus einer Stromspule, die den Laststrom führt, und einer Spannungsspule oder Druckspule. Diese Spulen führen einen Strom proportional zu ihr und in Phase mit der Spannung, wie in der Abbildung gezeigt.

Die Spannungsspule wird oft als Druckspule bezeichnet. Induktivität in der Spannungsspule, der Strom wird minimiert, da der Strom der Spannungsspule hinter der angelegten Spannung zurückbleibt. Um dies zu überwinden, wird ein nicht induktiver Widerstand in Reihe mit der Spannungsspule geschaltet, wie in der obigen Abbildung gezeigt.

Wattmeter-Gerät
Wattmeter, Bildnachweis - UlfbastelWattmeter-Gerät, als gemeinfrei gekennzeichnet, weitere Details zu Wikimedia Commons

Funktionsprinzip eines elektrodynamischen Wattmeters:

Ein PMMC-Instrument (Permanent Magnet Moving Coil) kann nicht für Wechselströme oder -spannungen verwendet werden.

Um ein Wechseldrehmoment zu erzeugen, werden diese Instrumente versorgt. Aufgrund des vorhandenen Trägheitsmoments im sich bewegenden System kann der Zeiger diese schnelle Änderung jedoch nicht vornehmen und zeigt diesen Messwert nicht an. Dazu muss sich das Magnetfeld in der Lücke zusammen mit der Stromänderung ändern, damit das Instrument ein Wechselstromsignal lesen kann. Dieses Prinzip wird bei diesen Instrumenten nur angewendet, wenn das Betriebsfeld durch stromführende Spulen anstelle von Magneten bereitgestellt wird.

Die bewegliche Spule führt einen Strom, der proportional zur Versorgungsspannung ist. Es ist über die Versorgung angeschlossen und wird daher auch als Spannungsspule oder Druckspule bezeichnet. Die Festspule ist in Reihe mit der Last geschaltet und führt Strom proportional zur Last. Eine feste Spule wird auch als Stromspule bezeichnet. Wenn eine feste Spule Strom führt, erzeugt sie ihren eigenen Fluss, und wenn eine stromführende bewegliche Spule in diesen Fluss eingebracht wird, erfährt sie eine Kraft, die das erforderliche Ablenkdrehmoment erzeugt, um den Zeiger abzulenken.

DC-BETRIEB:

V = Versorgungsspannung

I1 = Laststrom = Strom durch feste Spule

I2 = Strom durch bewegliche Spule

Jetzt ich2 α V.

Die feste Spule ist luftgefüllt, daher ist die in der Spule erzeugte Flussdichte direkt proportional zum Strom durch die Spule.

Daher ist B α I.1

Das Ablenkmoment ist nun proportional zum Zusammenspiel zweier Größen, dh des von der festen Spule erzeugten Flusses und des Stroms durch die sich bewegende Spule.

Td α BI2

Td α I.1I2

Td α VI1

Aber V1 Ist die von der Last verbrauchte Leistung, so ist das Ablenkdrehmoment proportional zur von der Last verbrauchten Leistung.

AC-BETRIEB:

Es sei e = momentane Spannung über der Last

            = Em Sünde (ωt -Ø)

i1 = momentaner Laststrom

    = Strom durch feste Spule

Wenn die Last induktiver Natur ist,

i1 = Ichm sin (ωt - Ø)

i2 = Momentanstrom durch bewegliche Spule

V = Effektivwert der Spannung über der Last

I1 = Effektivwert des Laststroms

cosØ = Leistungsfaktor der Last

das Ablenkmoment ist proportional zur Wechselwirkung zweier Flüsse; eine durch Strom i1 und andere von i2

Td α ich1i2

Aber ich habe2 α e als bewegliche Spule befindet sich über der Versorgung

Td a ei

             α E.m sinωt x I.m sin (ωt - Ø)

             α ½ E.mIm [cos (Ø) - cos (2ωt - Ø)]

            α ½ E.mIm cos (Ø) - ½ E.mIm cos (2ωt - Ø)

daher ist das durchschnittliche Drehmoment

Td α ½ E.mIm cosØ

             α. . cosØ

Td α VI cos (Ø) wobei V und I.1 sind Effektivwerte. Aber VI1cos (Ø) ist die von der Last verbrauchte Leistung. Somit ist das Auslenkmoment direkt proportional zur von der Last verbrauchten Leistung.

Tc α θ als Federsteuerung

Im stationären Zustand ist T.d = Tc

                             Θ α VIcos (Ø)

Dynamometer Typ Wattmeter vs Induktionstyp Wattmeter:

   Dynamometer Typ Wattmeter            Wattmeter vom Induktionstyp
Diese Art von Wattmeter kann sowohl im Wechselstrom- als auch im Gleichstromsystem verwendet werden
In sorgfältig entworfenen Instrumenten bietet es ein hohes Maß an Genauigkeit.
Dieses Wattmeter hat weniger Stromverbrauchskriterien.
Das Gewicht des sich bewegenden Systems in diesem System ist relativ gering
Dies ist in einheitlichem Maßstab.
Es hat ein relativ schwächeres Arbeitsdrehmoment.
Der Typ des Wattmeters kann nur bei Wechselstromsystemen verwendet werden.
Das Instrument ist weniger genau. Sie ist nur bei der angegebenen Frequenz und Temperatur genau
Dieses Induktions-Wattmeter hat höhere Anforderungen an den Stromverbrauch.
Das Gewicht des sich bewegenden Systems in diesem System ist einigermaßen höher
Es hat eine lineare Skala
Das Instrument hat ein vergleichsweise stärkeres Arbeitsdrehmoment  

Erklären Sie das Funktionsprinzip eines beweglichen Eiseninstruments:

Die am häufigsten verwendeten Laboramperemeter und Wattmeter sind vom Typ bewegliches Eisen. Es gibt zwei Arten von Instrumenten für bewegliches Eisen.

ein. Bewegliche Instrumente vom Typ Eisenattraktion.

b. Bewegliche Instrumente vom Typ Eisenabstoßung

 Bewegliche Instrumente vom Typ Eisenattraktion-

Diese hat eine feste Spule C und ein Eisenstück D. Die Spulenstruktur ist flach und hat eine Öffnung mit schmalem Schlitz.

Es handelt sich um eine flache Scheibe, die exzentrisch an der Spindel angeordnet ist und sich zwischen dem Juwelenlager befindet. Über der Spindel befindet sich ein Zeiger, der sich über eine abgestufte Skala bewegt. Das Nein. Die Anzahl der Windungen in der festen Spule hängt von der Reichweite der Vorrichtung ab. Da das Getriebe jedoch einen höheren Strombedarf über die Spule hat, sind weniger Windungen ausreichend. Das Steuerdrehmoment wird von den Federn sowie der Schwerkraftsteuerung für vertikal montierte Platteninstrumente erzeugt. Das Dämpfungsmoment wird durch Luftreibung bereitgestellt. Die Konstruktion ist unten gezeigt:

Funktionsprinzip-

Wenn Strom durch die Spule fließt, der proportional zur zu messenden Größe ist, wird die Spule zu einem Elektromagneten. Der Elektromagnet zieht Weicheisenstücke an; somit wird ein Ablenkdrehmoment erzeugt.

Das mit der Spindel verbundene Weicheisenstück bewegt sich, wenn der Eisenteil angezogen wird, und somit wird der Zeiger auf die Spindel ausgelenkt. Wenn die Stromrichtung entgegengesetzt ist, wird das Magnetfeld durch die stromdurchflossene Spule in die entgegengesetzte Richtung gehen. Aber für jede Richtung des Magnetfelds werden Eisenstücke vom Magneten angezogen. Daher ist das Ablenkmoment immer unidirektional. Daher diese Instrumente eignen sich sowohl für AC- als auch für DC-Messungen.

 Elektrodynamisches Instrument:

  • Typ fester Spulen - Das Wesentliche für ein gleichmäßiges Feld für den Betrieb dieses Instruments wird durch die feste Spule erzeugt. Von nun an wird neben der Mitte dieser Spule ein gleichmäßiges Feld erzeugt.
  • Typ der beweglichen Spule– Dies wird entweder als Spule vom Selbsterhaltungstyp oder als nichtmetallischer Former gewickelt.
  • Drehmomentart steuern - Das Steuerdrehmoment wird von den Federn bereitgestellt.
  •  Bewegliche Spule - Die bewegliche Spule wird auf der Aluminiumspindel montiert. Es besteht aus einem Gegengewichtsmechanismus und einem spezifischen Zeiger.
  • Dämpfungsmoment - Das Dämpfungsmoment wird durch die Reibung der Luft bereitgestellt. Dies wird mit Hilfe eines Aluminiumschaufelpaares erzeugt, das am Ende mit der Spindel verbunden ist.
  • Abschirmmechanismus– Normalerweise ist das im Instrument erzeugte Feld sehr schwach. Das Erdmagnetfeld beeinflusst den Messwert. Daher wird eine Abschirmung verwendet, um das Streumagnetfeld an der ausgewählten Stelle zu reduzieren.
  • Die Fälle und Skalen - Dies sind in der Regel polierte Holz- oder Metallgehäuse und starre Gehäuse. 

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