Wattmètre | C'est un aperçu complet et la construction de 2 variantes

Sujet de discussion: Wattmètre

  • Qu'est-ce qu'un wattmètre?
  • Fonctionnement du wattmètre électrodynamique
  • Différence entre le wattmètre de type dynamomètre et le wattmètre de type à induction
  • Instrumentation de fer en mouvement
  • Construction d'instruments de type électrodynamique
  • Fonctionnement du voltmètre CC de type hacheur
  • Différence entre l'ohmmètre de type série et shunt
  • Instrument PMMC

Qu'est-ce que le wattmètre?

Définition d'un wattmètre:      

A wattmètre est constitué d'une bobine de courant qui transporte le courant de charge et d'une bobine de tension ou de pression. Ces bobines transportent un courant proportionnel à celui-ci et en phase avec la tension comme indiqué sur la figure.

La bobine de tension est souvent appelée bobine de pression. Inductance dans la bobine de tension, le courant est minimisé car il entraîne un retard du courant de la bobine de tension par rapport à la tension appliquée. Pour surmonter cela, une résistance non inductive est connectée en série avec la bobine de tension comme indiqué sur la figure ci-dessus.

Un circuit wattmètre
Un circuit wattmètre
Wattmètre, crédit d'image - UlfbastelWattmètre geraet, marqué comme domaine public, plus de détails sur Wikimedia Commons

Décrivez le fonctionnement d'un wattmètre électrodynamique:

Principe de fonctionnement d'un wattmètre électrodynamique:

Un instrument PMMC (bobine mobile à aimant permanent) ne peut pas être utilisé sur des courants ou des tensions alternatifs.

Pour produire un couple alternatif, une alimentation est fournie à ces instruments. Mais en raison de la présence d'un moment d'inertie dans le système en mouvement, le pointeur est incapable de faire ce changement rapide et il n'affichera pas cette lecture. Pour cela, le champ magnétique dans l'entrefer doit changer avec le changement de courant afin que l'instrument soit capable de lire le signal alternatif. Ce principe est utilisé dans ces instruments, seul le champ de fonctionnement est assuré par des bobines de transport de courant au lieu d'aimants.

La bobine mobile transporte un courant proportionnel à la tension d'alimentation. Il est connecté à travers l'alimentation, donc également appelé bobine de tension ou bobine de pression. La bobine fixe est connectée en série avec la charge et transporte un courant proportionnel à la charge. La bobine fixe est également appelée bobine de courant. Lorsque la bobine fixe transporte du courant, elle produit son propre flux et lorsque la bobine mobile porteuse de courant est placée dans ce flux, elle subit une force, générant le couple de déviation requis pour dévier le pointeur.

FONCTIONNEMENT DC:

V = tension d'alimentation

I1 = courant de charge = courant à travers la bobine fixe

I2 = courant à travers la bobine mobile

Maintenant je2 V

La bobine fixe est à noyau d'air, donc la densité de flux produite dans la bobine est directement proportionnelle au courant traversant la bobine.

Par conséquent, B α I1

Or, le couple de déviation est proportionnel à l'interaction de deux grandeurs, c'est-à-dire le flux produit par la bobine fixe et le courant à travers la bobine mobile.

Td BI2

Td je1I2

Td α VI1

Mais v1 est la puissance consommée par la charge, le couple de déviation est donc proportionnel à la puissance consommée par la charge.

FONCTIONNEMENT AC:

Soit e = tension instantanée aux bornes de la charge

            = Em péché (ωt -Ø)

i1 = courant de charge instantané

    = courant à travers la bobine fixe

Si la charge est de nature inductive,

i1 = Im sin (ωt - Ø)

i2 = courant instantané à travers la bobine mobile

V = valeur efficace de la tension aux bornes de la charge

I1 = valeur efficace du courant de charge

cosØ = facteur de puissance de charge

le couple de déviation est proportionnel à l'interaction de deux flux; un produit par le courant i1 et autre par je2

Td je1i2

Mais je2 α e car la bobine mobile est à travers l'alimentation

Td ei

             α Em sinωt x Im sin (ωt - Ø)

             α ½ EmIm [cos (Ø) - cos (2ωt - Ø)]

            α ½ EmIm cos (Ø) - ½ EmIm cos (2ωt - Ø)

donc le couple moyen est

Td ½ EmIm cosØ

             α. . cosØ

Td α VI cos (Ø) où V et I1 sont des valeurs efficaces. Mais VI1cos (Ø) est la puissance consommée par la charge. Ainsi, le couple de déflexion est directement proportionnel à la puissance consommée par la charge.

Tc α θ comme commande de ressort

En état d'équilibre, Td = Tc

                             Θ α VIcos (Ø)

Expliquez la différence entre le wattmètre dynamométrique et le wattmètre à induction:

Wattmètre de type dynamomètre vs Wattmètre à induction:

   Wattmètre de type dynamomètre            Wattmètre à induction
Ce type de wattmètre peut être utilisé sur les systèmes AC et DC
Dans les instruments soigneusement conçus, il offre un haut degré de précision.
Ce wattmètre a moins de critères de consommation d'énergie.
Le poids du système en mouvement dans ce système est raisonnablement faible
Ceci est à échelle uniforme.
Il a un couple de travail relativement plus faible.
Le type de wattmètre ne peut être utilisé que sur un système à courant alternatif.
L'instrument est moins précis. Il n'est précis qu'à la fréquence et à la température indiquées
Ce wattmètre de type à induction a des exigences de consommation d'énergie plus élevées.
Le poids du système en mouvement dans ce système est raisonnablement plus élevé
Il a une échelle linéaire
L'instrument a un couple de travail comparativement plus fort  

Décrivez la construction d'un instrument en fer en mouvement:

Expliquez le principe de fonctionnement d'un instrument en fer en mouvement:

Les ampèremètres et wattmètres de laboratoire les plus couramment utilisés sont de type fer en mouvement, il existe deux types d'instruments en fer en mouvement:

une. Déplacement des instruments de type attraction de fer.

b. Déplacement des instruments de type répulsion du fer

 Instruments de type attraction de fer en mouvement

Celui-ci a une bobine fixe C et une pièce de fer D. La structure de la bobine est plate et présente une ouverture de type à fente étroite.

C'est un type de disque plat, qui est monté excentriquement disposé sur la broche et la broche est entre le roulement de bijou. Il y a un pointeur sur la broche, qui se déplace sur une échelle graduée. Le non. de spires dans la bobine fixe être soumis à la portée de l'appareil. Mais pour la transmission a des exigences de courant plus élevées sur la bobine, moins de spires sont suffisantes. Le couple de commande est généré par les ressorts ainsi que par la commande de gravité utilisée pour les instruments de type panneau montés verticalement. Le couple d'amortissement est assuré par le frottement de l'air. La construction est illustrée ci-dessous:

Déplacement d'instruments de type attraction de fer

Principe de fonctionnement-

Lorsque le courant qui traverse la bobine est proportionnel à la quantité à mesurer, la bobine devient un électro-aimant. L'électro-aimant attire la pièce de fer doux vers lui; ainsi, produisant un couple de déviation.

La pièce de fer doux liée à la broche, par conséquent, lorsque la partie de fer devient attirée, la broche se déplace et, par conséquent, le pointeur vers la broche est dévié. Si la direction du courant est opposée, le champ magnétique par la bobine conductrice de courant sera dans la direction opposée. Mais quelle que soit la direction du champ magnétique, les pièces de fer vont attirer vers l'aimant. Par conséquent, le couple de déflexion est toujours unidirectionnel. Par conséquent, ces instruments conviennent bien aux mesures en courant alternatif et continu.

 Instrument de type électrodynamique:

  • Type de bobines fixes - l'essentiel un champ uniforme pour le fonctionnement de cet instrument est généré par la bobine fixe. Désormais, un champ uniforme créera à côté du centre de cette bobine.
  • Type de bobine mobile - Celui-ci est enroulé soit comme une bobine de type autosuffisant ou de type ancien non métallique.
  • Contrôle du type de couple - le couple de commande est fourni par les ressorts.
  •  Bobine mobile - la bobine mobile sera montée sur la broche en aluminium. Il comprend un mécanisme de contrepoids et un pointeur spécifique.
  • Couple d'amortissement - le couple d'amortissement est fourni par le frottement de l'air. Ceci sera produit à l'aide d'une paire d'aubes en aluminium reliées à la broche à l'extrémité.
  • Mécanisme de blindage– Le champ généralement généré dans l'instrument est très faible. Le champ magnétique terrestre a un impact sur la lecture. Ainsi, un blindage est utilisé pour réduire le champ magnétique parasite à l'emplacement sélectionné.
  • Les étuis et les échelles - Il s'agit généralement de boîtiers en bois ou en métal poli et d'un boîtier rigide. 

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À propos de Soumali Bhattacharya

Je suis actuellement investi dans le domaine de l'électronique et de la communication.
Mes articles se concentrent sur les principaux domaines de l'électronique de base dans une approche très simple mais informative.
Je suis un apprenant vif et j'essaie de me tenir au courant de toutes les dernières technologies dans le domaine de l'électronique.

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