Apa itu Wattmeter Elektrodinamometer?

Alat yang kerjanya tergantung pada reaksi antara medan magnet yang bergerak dan kumparan tetap dikenal sebagai Wattmeter Elektrodinamo. Ini digunakan untuk mengukur kekuatan sirkuit AC dan DC.

Prinsip kerja Wattmeter Elektrodinamometer sangat sederhana dan mudah. Kerja mereka tergantung pada teori bahwa konduktor pembawa arus yang ditempatkan dalam medan magnet mengalami gaya mekanik. Gaya mekanis ini membelokkan penunjuk yang dipasang pada timbangan yang dikalibrasi.

Konstruksi Wattmeter Elektrodinamometer

Berikut ini adalah bagian-bagian penting dari Electrodynamometer Wattmeter.

1. Kumparan tetap – Kumparan tetap terhubung secara seri dengan beban. Ini dianggap sebagai kumparan arus karena arus beban mengalir melaluinya. Untuk memudahkan konstruksi, kumparan tetap dibagi menjadi dua bagian. Dan kedua elemen ini terhubung secara paralel satu sama lain. Kumparan tetap menghasilkan medan listrik seragam yang penting untuk kerja instrumen. Kumparan arus instrumen dirancang untuk membawa arus sekitar 20 ampere untuk menghemat daya.
2. Koil Bergerak – Kumparan bergerak dianggap sebagai koil tekanan instrumen. Ini terhubung secara paralel dengan tegangan suplai. Arus yang mengalir melalui mereka berbanding lurus dengan tegangan suplai. Pointer dipasang pada kumparan bergerak. Pergerakan pointer mengontrol dengan bantuan pegas. Arus yang mengalir melalui koil meningkatkan suhunya. Arus kontrol arus dengan bantuan resistor yang terhubung secara seri dengan kumparan bergerak.
3. Kontrol – Sistem kontrol menyediakan torsi pengontrol ke instrumen. Kontrol gravitasi dan kontrol pegas adalah dua jenis sistem kontrol. Dari dua, Wattmeter Elektrodinamometer menggunakan sistem kontrol pegas. Sistem kontrol pegas digunakan untuk pergerakan pointer.
4. Redaman – Redaman adalah efek yang mengurangi pergerakan pointer. Pada Wattmeter ini dihasilkan torsi redaman karena adanya gesekan udara. Jenis redaman lainnya tidak digunakan dalam sistem karena mereka merusak fluks magnet yang berguna.
5. Timbangan dan penunjuk – Instrumen menggunakan skala linier karena kumparan bergeraknya bergerak secara linier. Alat menggunakan penunjuk ujung pisau untuk menghilangkan kesalahan paralaks yang disebabkan karena kelalaian.

Cara Kerja Elektrodinamometer Wattmeter

Wattmeter Elektrodinamometer memiliki dua jenis kumparan, tetap dan kumparan bergerak. Kumparan tetap terhubung secara seri dengan rangkaian yang konsumsi dayanya digunakan untuk diukur. Tegangan suplai berlaku untuk kumparan bergerak. Resistor mengontrol arus melintasi kumparan yang bergerak, dan dihubungkan secara seri dengannya.

Penunjuk dipasang pada kumparan bergerak yang ditempatkan di antara kumparan tetap. Arus dan tegangan kumparan tetap dan bergerak menghasilkan dua medan magnet. Dan interaksi kedua medan magnet ini membelokkan penunjuk instrumen. Lendutan penunjuk berbanding lurus dengan daya yang mengalir melaluinya.

Teori Wattmeter Elektrodinamometer

Diagram rangkaian wattmeter elektrodinamometer ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Torsi sesaat bekerja pada penunjuk wattmeter dan diberikan oleh persamaan

Dimana,

ip – arus kumparan tekanan

ic– arus kumparan arus

dm/dθ – laju perubahan defleksi penunjuk terhadap sudut θ

Tegangan melintasi koil tekanan rangkaian diberikan sebagai:

Jika koil tekanan murni resistif, maka arusnya sefasa dengan tegangan. Dan nilai arus diberikan oleh persamaan.

Jika kumparan arus tertinggal oleh tegangan pada sudut fasa , arus yang melalui kumparan arus diberikan sebagai

ip = √2Isin(ωt-∅)

Nilai arus pada pressure coil sangat kecil. Oleh karena itu arus yang mengalir melalui koil tekanan dianggap sebagai arus beban total. Torsi yang bekerja pada kumparan menjadi

Torsi defleksi rata-rata diperoleh dengan mengintegrasikan torsi dari 0 hingga batas T. Torsi defleksi rata-rata kumparan diberikan sebagai

Torsi pengontrol yang diberikan pada pegas diberikan oleh

Kesalahan dalam Wattmeter Elektrodinamometer

Berikut ini adalah kesalahan pada Wattmeter Elektrodinamometer

1. Induktansi Tekanan Koil – Tekanan koil dari Electrodynamometer memiliki beberapa induktansi. Karena induktansi, arus kumparan tekanan tertinggal dari tegangan. Dengan demikian, faktor daya wattmeter menjadi tertinggal, dan meteran membaca bacaan tinggi.
2. Kapasitansi Tekanan Koil – Tekanan koil memiliki kapasitansi bersama dengan induktansi. Kapasitansi ini meningkatkan faktor daya instrumen. Oleh karena itu menyebabkan kesalahan dalam membaca.
3. Kesalahan karena Efek Induktansi Bersama – Induktansi timbal balik antara tekanan dan koil arus menghasilkan kesalahan.
4. Eddy Current Error – Arus eddy yang diinduksi dalam koil menciptakan medan magnetnya sendiri. Medan ini mempengaruhi arus utama yang mengalir melalui kumparan. Dengan demikian, kesalahan terjadi dalam pembacaan.
5. Medan Magnet Nyasar – Medan magnet nyasar mengganggu medan magnet utama Wattmeter Elektrodinamik. Dengan demikian, dapat mempengaruhi membaca.
6. Kesalahan Suhu – Variasi suhu akan mengubah resistansi tekanan koil. Pergerakan pegas, yang memberikan torsi pengontrol juga terpengaruh karena perubahan suhu. Dengan demikian, terjadi kesalahan dalam pembacaan.

Kalibrasi wattmeter elektrodinamometer sama baik untuk pengukuran AC maupun DC. 

Share :

You may like these posts: