Antes de estudiar la construcción interna de electrodinamómetro tipo vatímetroes esencial conocer el principio de funcionamiento del electrodinamómetro. El vatímetro tipo dinamómetro funciona con un principio muy simple y este principio se puede afirmar como cuando cualquier actual llevando director se coloca dentro de un campo magnético…experimenta una fuerza mecánica y debido a esta fuerza mecánica se produce una desviación del conductor.
Construcción y principio de funcionamiento de un electrodinamómetro tipo Wattmeter
Ahora veamos los detalles constructivos del electrodinamómetro. Consiste en las siguientes partes.
Hay dos tipos de bobinas presentes en el electrodinamómetro. Son..:
Bobina móvil
La bobina móvil mueve el puntero con la ayuda del instrumento de control de resortes. La corriente limitada fluye a través de la bobina móvil para evitar el calentamiento. Así que para limitar la corriente hemos conectado el valor alto resistencia en serie con la bobina móvil. El movimiento tiene un núcleo de aire y está montado en un eje pivotante y puede moverse libremente. En electrodinamómetro tipo vatímetroLa bobina móvil funciona como una bobina de presión. Por lo tanto, la bobina móvil está conectada a través de la voltaje y por lo tanto la corriente que fluye a través de esta bobina es siempre proporcional al voltaje.
Bobina fija
La bobina fija se divide en dos partes iguales y éstas están conectadas en serie con la carga, por lo que la corriente de carga fluirá a través de estas bobinas. Ahora la razón es muy obvia de usar dos bobinas fijas en lugar de una, de modo que pueda ser construida para transportar una cantidad considerable de corriente eléctrica. Estas bobinas se llaman las bobinas de corriente de electrodinamómetro tipo vatímetro. Anteriormente estas bobinas fijas están diseñadas para llevar la corriente de unos 100 amperios, pero ahora el vatímetro moderno está diseñado para llevar la corriente de unos 20 amperios con el fin de ahorrar energía.
Sistema de control
De los dos sistemas de control, es decir.
- Control de la gravedad
- Control de resortes, sólo los sistemas controlados por resortes se utilizan en estos tipos de vatímetro. El sistema controlado por gravedad no puede ser empleado porque habrá una cantidad apreciable de errores.
Sistema de amortiguación
La amortiguación de la fricción del aire se utiliza, como corriente de remolino La amortiguación distorsionará el débil campo magnético operativo y por lo tanto puede llevar a un error.
Escala
Hay una escala uniforme que se utiliza en estos tipos de instrumentos, ya que la bobina móvil se mueve linealmente en un rango de 40 a 50 grados a cada lado.
Ahora vamos a derivar las expresiones para el par de control y los pares de desviación. Para derivar estas expresiones consideremos el diagrama de circuito que se da a continuación:
Sabemos que el par instantáneo en los instrumentos de tipo electrodinámico es directamente proporcional al producto de los valores instantáneos de las corrientes que fluyen a través de las bobinas y la tasa de cambio de flujo vinculada al circuito.
Deje que yo…1 y yo2 son los valores instantáneos de las corrientes en las bobinas de presión y de corriente, respectivamente. Así que la expresión para el par puede escribirse como:
Donde, x es el ángulo.
Ahora dejemos que el valor aplicado del voltaje a través de la bobina de presión sea
Asumiendo que el resistencia eléctrica a la bobina de presión sea muy alta por lo que podemos descuidar la reactancia con respecto a su resistencia. En esto la impedancia es igual a su resistencia eléctrica por lo tanto es puramente resistente.
La expresión para corriente instantánea puede escribirse como I2 = v / Rp donde Rp es la resistencia de la bobina de presión.
Si hay diferencia de fase entre el voltaje y la corriente eléctrica, entonces la expresión para la corriente instantánea a través de la bobina de corriente puede ser escrita como
Como la corriente que pasa por la bobina de presión es muy pequeña comparada con la corriente que pasa por la bobina de corriente, por lo tanto, la corriente que pasa por la bobina de corriente puede considerarse igual a la corriente de carga total.
Por lo tanto, el valor instantáneo de la torsión puede escribirse como
El valor medio del par de desviación puede obtenerse integrando el par instantáneo del límite 0 a T, donde T es el período de tiempo del ciclo.
El control del par de torsión está dado por Tc = Kx donde K es la constante del resorte y x es el valor final de la deflexión en estado estable.
Ventajas del electrodinamómetro tipo Wattmeter
Los siguientes son los ventajas del electrodinamómetro tipo vatímetro y están escritas de la siguiente manera:
- La escala es uniforme hasta cierto límite.
- Pueden utilizarse para ambos para medir cantidades tanto de ac como de dc ya que la escala está calibrada para ambos.
Errores en el electrodinamómetro tipo Wattmeter
A continuación se presentan los errores en los vatímetros de tipo electrodinámico:
- Errores en la inductancia de la bobina de presión.
- Los errores pueden deberse a la capacitancia de la bobina de presión.
- Los errores pueden deberse a inducción mutua efectos.
- Los errores pueden ser debidos a las conexiones. (es decir, la bobina de presión se conecta después de la bobina de corriente)
- Error debido a las corrientes de Eddy.
- Errores causados por la vibración del sistema en movimiento.
- Error de temperatura.
- Errores debidos a un campo magnético errante.
