資料結構
網路
關係資料庫管理系統 (RDBMS)
作業系統
Java
MS Excel
iOS
HTML
CSS
Android
Python
C語言程式設計
C++
C#
MongoDB
MySQL
Javascript
PHP
物理學
化學
生物學
數學
英語
經濟學
心理學
社會學
服裝設計
法學電動力計瓦特表——構造和工作原理
電動力計或簡稱為動力計瓦特表是一種廣泛用於測量直流和交流電功率的儀表。
它的工作原理是基於動力計原理，即在兩個通電導體之間存在機械力。
電動力計的構造
電動力計瓦特表具有一個分為兩部分的固定線圈，該線圈串聯在負載上並承載負載電流 (I1)。動圈透過一個串聯倍率電阻 (R) 連線到負載兩端，並承載與負載電壓成比例的電流 (I2)。固定線圈稱為電流線圈，動圈稱為電壓線圈。控制扭矩由兩個螺旋彈簧提供。電動力計瓦特表採用空氣摩擦阻尼。一個指標連線到動圈上。
電動力計的工作原理
當電動力計瓦特表連線到電路中以測量電功率時，電流線圈承載負載電流，電壓線圈承載與負載電壓成比例的電流。由於兩個線圈中的電流，它們之間會產生機械力，導致動圈（電壓線圈）移動，從而帶動連線在其上的指標。指標停留在偏轉力矩和控制力矩相等的位置。
當電路中的電流反向時，電流線圈和電壓線圈中的電流都會反向，因此偏轉力矩的方向保持不變。因此，電動力計瓦特表可用於測量直流和交流功率。
偏轉力矩
電動力計瓦特表的偏轉與直流和交流電路中的負載功率成正比。
直流電路 – 當瓦特表連線到直流電路中進行功率測量時，負載消耗的功率為VI1。
$$偏轉力矩(\tau_{d})\varpropto\:I_{1}I_{2}$$
由於電流 I2 與負載電壓 V 成正比，因此
$$偏轉力矩(\tau_{d})\varpropto\:I_{1}V\varpropto\:負載功率$$
交流電路 – 當瓦特表連線到交流電路中以測量負載功率時。考慮在任何時刻，流過負載的電流為 i，負載兩端的電壓為 v，負載的功率因數假定為滯後 cos φ。
$$
$$v=V_{m}\sin\theta$$
$$i=I_{m}\sin(\theta-\varphi)$$
$$瞬時偏轉力矩\varpropto$$
$$v\:i$$
由於運動系統的慣性，指標無法跟隨瞬時功率的快速變化。因此，瓦特表指示平均功率。
$$\therefore\:平均偏轉力矩(\tau_{d})\varpropto\:一個週期內vi的平均值$$
$$\tau_{d}\varpropto\:\frac{1}{2\pi}\int_{0}^{2\pi}V_{m}I_{m}\sin\theta\sin(\theta-\varphi)d\theta\varpropto\:\frac{V_{m}I_{m}}{2}\cos\varphi\:\varpropto\:VI\cos\varphi$$
其中，V 和 I 為有效值
$$\tau_{d}\varpropto\:VI\cos\varphi\varpropto\:負載功率$$
由於瓦特表的控制扭矩由彈簧提供，因此
$$\tau_{c}\varpropto\:\theta$$
在穩態條件下，
$$\tau_{d}=\tau_{c}$$
因此，
$$\theta\varpropto\:負載功率$$
因此，電動力計瓦特表具有均勻刻度。
優點
可用於測量交流和直流功率。
具有均勻刻度。
透過適當的設計，可以獲得高精度。
缺點
雜散磁場可能會影響瓦特表的讀數。為了防止這種情況，儀器應封閉在軟鐵盒中。
在低功率因數下，電壓線圈的電感可能會導致嚴重的誤差。
39K+ 次瀏覽
