डीसी आणि एसी सिंगल-फेज करंटचे मापन

डायरेक्ट करंट पॉवर P = IU साठीच्या अभिव्यक्तीवरून, हे अप्रत्यक्ष पद्धतीने अॅमीटर आणि व्होल्टमीटर वापरून मोजले जाऊ शकते हे पाहिले जाऊ शकते. तथापि, या प्रकरणात, दोन उपकरणे आणि गणनांमधून एकाच वेळी वाचन करणे आवश्यक आहे, जे मोजमाप गुंतागुंत करतात आणि त्याची अचूकता कमी करतात.

डीसी मध्ये शक्ती मोजण्यासाठी आणि सिंगल फेज अल्टरनेटिंग करंट ते वॅटमीटर नावाची उपकरणे वापरतात जे इलेक्ट्रोडायनामिक आणि फेरोडायनामिक मापन यंत्रणा वापरतात.

इलेक्ट्रोडायनामिक वॅटमीटर उच्च अचूकता वर्ग (0.1 - 0.5) सह पोर्टेबल उपकरणांच्या स्वरूपात तयार केले जातात आणि औद्योगिक आणि उन्नत फ्रिक्वेन्सीवर (5000 Hz पर्यंत) AC आणि DC पॉवरच्या अचूक मापनासाठी वापरले जातात. फेरोडायनामिक वॅटमीटर अधिक वेळा तुलनेने कमी अचूकतेच्या वर्गासह (1.5 - 2.5) पॅनेल उपकरणांच्या स्वरूपात आढळतात.

अशा वॅटमीटर्सचा वापर प्रामुख्याने औद्योगिक वारंवारता पर्यायी प्रवाहात केला जातो. थेट प्रवाहात, कोरच्या हिस्टेरेसिसमुळे त्यांच्यात एक महत्त्वपूर्ण त्रुटी आहे.

उच्च फ्रिक्वेन्सीवर शक्ती मोजण्यासाठी, थर्मोइलेक्ट्रिक आणि इलेक्ट्रॉनिक वॅटमीटर वापरले जातात, जे एक मॅग्नेटोइलेक्ट्रिक मापन यंत्रणा आहे जी चालू कनवर्टर निर्देशित करण्यासाठी सक्रिय शक्तीसह सुसज्ज आहे. पॉवर कन्व्हर्टर गुणाकार ui = p चे ऑपरेशन करतो आणि आउटपुटवर सिग्नल प्राप्त करतो जे उत्पादन ui, म्हणजेच पॉवरवर अवलंबून असते.

अंजीर मध्ये. 1, आणि वॅटमीटर बांधण्यासाठी आणि शक्ती मोजण्यासाठी इलेक्ट्रोडायनामिक मापन यंत्रणा वापरण्याची शक्यता दर्शविली आहे.

तांदूळ. 1. वॅटमीटर स्विचिंग योजना (a) आणि वेक्टर आकृती (b)

स्थिर कॉइल 1, लोड सर्किटसह मालिकेत जोडलेले आहे, याला वॉटमीटरचे मालिका सर्किट म्हणतात, हलणारी कॉइल 2 (अतिरिक्त प्रतिरोधकांसह), लोडसह समांतर जोडलेली, समांतर सर्किट.

स्थिर वॅटमीटरसाठी:

वैकल्पिक प्रवाहावर इलेक्ट्रोडायनामिक वॅटमीटरच्या ऑपरेशनचा विचार करा. वेक्टर आकृती अंजीर. 1, b लोडच्या प्रेरक स्वरूपासाठी तयार केले आहे. वर्तमान वेक्टर Iu समांतर सर्किट व्हेक्टर U च्या मागे γ कोनाने हलते कॉइलच्या काही इंडक्टन्समुळे.

या अभिव्यक्तीवरून असे दिसून येते की वॅटमीटर केवळ दोन प्रकरणांमध्ये योग्यरित्या शक्ती मोजतो: जेव्हा γ = 0 आणि γ = φ.

राज्य γ = 0 तयार करून मिळवता येते व्होल्टेज अनुनाद समांतर सर्किटमध्ये, उदाहरणार्थ, संबंधित कॅपॅसिटन्सचा कॅपेसिटर C समाविष्ट करून, अंजीरमध्ये ठिपके असलेल्या रेषेने दर्शविल्याप्रमाणे. 1, अ. तथापि, व्होल्टेज अनुनाद केवळ विशिष्ट विशिष्ट वारंवारतेवर असेल. वारंवारता बदलण्याची अट γ = 0 चे उल्लंघन केले आहे. जेव्हा γ 0 च्या बरोबरीचे नसते, तेव्हा वॅटमीटर βy त्रुटीने शक्ती मोजतो, ज्याला कोनीय त्रुटी म्हणतात.

कोनाच्या लहान मूल्यावर γ (γ सहसा 40 — 50 ' पेक्षा जास्त नसते), सापेक्ष त्रुटी

कोनात φ 90 ° जवळ, कोनीय त्रुटी मोठ्या मूल्यांपर्यंत पोहोचू शकते.

दुसरी, वॉटमीटरची विशिष्ट त्रुटी म्हणजे त्याच्या कॉइल्सच्या वीज वापरामुळे झालेली त्रुटी.

लोडद्वारे वापरलेली शक्ती मोजताना, दोन वॅटमीटर स्विचिंग सर्किट्स, त्याच्या समांतर सर्किटच्या समावेशात भिन्नता (चित्र 2).

तांदूळ. 2. वॅटमीटरचे समांतर वळण चालू करण्यासाठी योजना

जर आपण कॉइलमधील प्रवाह आणि व्होल्टेजमधील फेज शिफ्ट विचारात न घेतल्यास आणि लोड एच पूर्णपणे सक्रिय असल्याचे मानले, तर वॅटमीटर विंडिंग्सच्या ऊर्जेच्या वापरामुळे βa) आणि β(b) त्रुटी अंजीर च्या सर्किट. 2, a आणि b:

जेथे P.i आणि P.ti — अनुक्रमे, वॅटमीटरच्या मालिका आणि समांतर सर्किट्सद्वारे वापरलेली शक्ती.

βa) आणि β(b) च्या सूत्रांवरून, हे लक्षात येते की कमी-पॉवर सर्किट्समध्ये पॉवर मोजतानाच त्रुटींमध्ये प्रशंसनीय मूल्य असू शकते, उदा. जेव्हा Pi आणि P.ti Rn शी जुळतात.

तुम्ही फक्त एका प्रवाहाचे चिन्ह बदलल्यास, वॅटमीटरच्या हलत्या भागाच्या विक्षेपणाची दिशा बदलेल.

वॉटमीटरमध्ये क्लॅम्पच्या दोन जोड्या असतात (मालिका आणि समांतर सर्किट्स) आणि सर्किटमध्ये त्यांच्या समावेशावर अवलंबून, पॉइंटरच्या विक्षेपणाची दिशा भिन्न असू शकते. वॉटमीटरच्या योग्य जोडणीसाठी, प्रत्येक जोड्यांपैकी एकावर «*» (तारका) चिन्हांकित केले जाते आणि त्याला «जनरेटर क्लॅम्प» म्हणतात.