Как да се измери активната мощност в еднофазна AC верига

Стойност на активната мощност в еднофазна верига с променлив ток определя се по формулата P = UI cos phi, където U е напрежението на приемника, V, Аз — ток на приемника, A, phi — фазово изместване между напрежение и ток.

От формулата може да се види, че мощността в променливотоковата верига може да бъде определена косвено, ако включите три устройства: амперметър, волтметър и фазомер… В този случай обаче не може да се разчита на по -голяма точност на измерване, тъй като грешката при измерване на мощността ще зависи не само от сумата от грешките на трите устройства, но и от грешката на метода на измерване, причинена от начина, по който амперметър и волтметър са включени. Следователно този метод може да се използва само когато не се изисква висока точност на измерване.

Ако активната мощност трябва да бъде измерена точно, тогава е най -добре да използвате ватметри на електродинамична система или електронни ватметри. За груби измервания могат да се използват феродинамични ватметри.

Ако напрежението във веригата е по -малко от границата на измерване на напрежението на ватметъра, токът на натоварване е по -малък от допустимия ток на измервателното устройство, тогава веригата за свързване на ватметъра към веригата на променлив ток е подобна диаграма за включване на ватметър в DC верига… Това означава, че токовата бобина е свързана последователно с товара, а намотката на напрежението е свързана паралелно с товара.

Когато свързвате електродинамични ватметри, трябва да се има предвид, че те са полярни не само в DC веригата, но и в AC веригата. За да се гарантира правилното (към скалата) отклонение на стрелката на инструмента от нула, началото на намотките на арматурното табло се обозначава с точка или звездичка. Маркираните по този начин скоби се наричат ​​генераторни скоби, тъй като са свързани към източник на енергия.

Неподвижната бобина на ватметъра може да бъде свързана последователно с товара само при токове на натоварване 10 — 20 А. Ако токът на натоварване е по -голям, тогава токовата бобина на ватметъра се включва чрез измервателен токов трансформатор.

За да се измери мощността в променливотокова верига с нисък коефициент на мощност, трябва да се използват специални нискокосинусни ватметри. Тяхната скала показва за кои стойности на cos phi са предназначени.

Когато cos phi <1, тогава, за да избегнете претоварване на електродинамичния ватметър, трябва да включите контролния амперметър и волтметър. Например ватметър с номинален ток Азu = 5 A може да покаже пълно отклонение на тока Аз = 5 A и cos phi = 1 и при ток Аз =6,25 Аиcos phi = 1 (така как Аз = Азn / cos phi). Във втория случай ватметърът ще бъде претоварен.

Включването на ватметър в променливотоковата верига, с ток на натоварване по -голям от допустимия

Ако токът на натоварване е по -голям от допустимия ток на ватметъра, тогава токовата бобина на ватметъра се включва чрез измервателен токов трансформатор (фиг. 1, а).

Ориз. 1. Схеми за свързване на ватметър към верига на променлив ток с висок ток (а) и към мрежа с високо напрежение (б).

При избора на токов трансформатор трябва да се гарантира, че номиналният първичен ток на трансформатора е Аз1и е равен или по -голям от измерения ток в мрежата.

Например, ако стойността на тока в товара достигне 20 A, тогава можете да вземете токов трансформатор, проектиран за първичен номинален ток от 20 A с коефициент на трансформация на номинален ток Кh1 = Аз1и/ Аз2и = 20/5 = 4.

Ако в този случай напрежението в измервателната верига е по -малко от допустимото ватметър, тогава бобината за напрежение е свързана директно към напрежението на товара. Началото на бобината за напрежение е свързано с джъмпер / към началото на токовата бобина. Също така е необходимо да инсталирате джъмпер 2 (началото на бобината е свързано към мрежата). Краят на бобината за напрежение е свързан към друг терминал на мрежата.

За да се определи действителната мощност в измерената верига, показанията на ватметъра трябва да се умножат по номиналното съотношение на трансформация на токовия трансформатор: P = Pw NS Кн1 = Pw NS 4

Ако токът в мрежата може да надвишава 20 A, тогава трябва да бъде избран токов трансформатор с първичен номинален ток 50 A, докато Кн1 = 50/5 = 10.

В този случай, за да се определи стойността на мощността, показанията на ватметъра трябва да се умножат по 10.