Wattmeter 1 (Satu) Fasa

Wattmeter 1 (satu) fasa dapat dibangun dengan komponen utama berupa elektrodinamometer. Elektrodinamometer merupakan komponen utama dari wattmeter analog. Elektrodinamometer dipakai secara luas dalam pengukuran daya, wattmeter tipe Elektrodinamometer dapat dipakai untuk mengukur daya searah (DC) maupun daya bolak-balik (AC) untuk setiap bentuk gelombang tegangan dan arus dan tidak terbatas pada gelombang sinus saja. “Wattmeter tipe elektrodinamometer” terdiri dari satu pasang kumparan yaitu kumparan tetap yang disebut kumparan arus dan kumparan berputar yang disebut dengan kumparan tegangan, sedangkan alat penunjuknya akan berputar melalui suatu sudut, yang berbanding lurus dengan hasil perkalian dari arus-arus yang melalui kumparan-kumparan tersebut. Gambar dibawah menunjukkan susunan wattmeter satu fasa.

Gambar Konstruksi Wattmeter Satu Fasa

Arus sesaat didalam kumparan yang berputar (kumparan tegangan) adalah Ip, besarnya Ip=e/Rp dimana e adalah tegangan sesaat pada jala – jala dan Rp adalah tahanan total kumparan tegangan beserta tahanan serinya. Defleksi kumparan putar sebanding dengan perkalian Ic dan Ip , defleksi ratarata selama satu perioda dapat dituliskan :

$rata-rata=K\cdot I_{c}\cdot I_{p}\cdot dt$

dimana:

rata-rata = defleksi sudut rata-rata kumparan
K = konstanta instrumen
Ic = arus sesaat dalam kumparan arus
Ip = Arus sesaat di dalam kumparan tegangan

Dengan menganggap sementara Ic sama dengan arus beban I (secara aktual Ic = Ip + I) dan menggunakan nilai Ip = e/Rp didapatkan :

$rata-rata=K\cdot I \frac{e}{R_{p}} dt=K\frac{l}{T}e \cdot I dt$

Menurut definisi, daya rata-rata didalam suatu rangkaian adalah :

$P rata-rata = e I dt$

Elektrodinamometer yang dihubungkan dalam konfigurasi gambar 4-3 mempunyai defleksi yang sebanding dengan daya ratarata. Jika f dan I adalah besaran sinus dengan bentuk e = Em sin wt dan I = Im sin (wt + f ) maka persamaan (*) berubah menjadi :

$rata-rata = K\cdot E\cdot I Cos\varphi$

dimana E dan I menyatakan nilai – nilai rms tegangan dan arus f menyatakan sudut fasa antara tegangan dan arus. Wattmeter elektrodinamometer membutuhkan sejumlah daya untuk mempertahankan medan magnetnya, tetapi ini biasanya sangat kecil dibandingkan daya beban sehingga dapat diabaikan, Jika diperlukan pembacaan daya yang tepat, arus kumparan harus sama dengan arus beban, dan kumparan potensial harus dihubungkan diantara terminal beban.

Kesulitan dalam menempatkan sambungan kumparan tegangan diatasi dengan wattmeter yang terkompensasi. Kumparan arus terdiri dari dua kumparan, masingmasing mempunyai jumlah lilitan yang sama. Salah satu kumparan menggunakan kawat lebih besar yang membawa arus beban ditambah arus untuk kumparan tegangan. Kumparan lain menggunakan kawat kecil (tipis) dan hanya membawa arus ke kumparan tegangan. Tetapi arus ini berlawanan dengan arus didalam kumparan besar, menyebabkan fluks yang berlawanan dengan fluks utama. Berarti efek I dihilangkan dan wattmeter menunjukkan daya yang sesuai.

Berbagi Artikel "Wattmeter 1 (Satu) Fasa":