Ako merať činný výkon v jednofázovom striedavom obvode

Hodnota činného výkonu v obvod jednofázového striedavého prúdu je určená vzorcom P = UI cos phi, kde U je napätie prijímača, V, I — prúd prijímača, A, phi — fázový posun medzi napätím a prúdom.

Zo vzorca je zrejmé, že výkon v obvode striedavého prúdu možno určiť nepriamo, ak zahrniete tri zariadenia: ampérmeter, voltmeter a fázový merač… V tomto prípade sa však nemožno spoliehať na väčšiu presnosť merania, pretože chyba merania výkonu bude závisieť nielen od súčtu chýb troch zariadení, ale aj od chyby metódy merania spôsobenej spôsobom, na ktorom je zahrnutý ampérmeter a voltmeter. Preto je možné túto metódu použiť len vtedy, keď nie je potrebná vysoká presnosť merania.

Ak je potrebné presne merať činný výkon, potom je najlepšie použiť wattmetre elektrodynamického systému alebo elektronické wattmetre. Na hrubé merania možno použiť ferodynamické wattmetre.

Ak je napätie obvodu menšie ako limit merania napätia wattmetra, zaťažovací prúd je menší ako povolený prúd meracieho zariadenia, potom je obvod na pripojenie wattmetra k obvodu striedavého prúdu podobný schéma pripojenia wattmetra k obvodu jednosmerného prúdu… To znamená, že prúdová cievka je zapojená do série so záťažou a napäťová cievka je zapojená paralelne so záťažou.

Pri pripájaní elektrodynamických wattmetrov treba mať na pamäti, že sú polárne nielen v jednosmernom, ale aj striedavom obvode. Na zabezpečenie správnej (na stupnici) odchýlky ručičky prístroja od nuly je začiatok vinutia na prístrojovej doske označený bodkou alebo hviezdičkou. Takto označené svorky sa nazývajú svorky generátora, pretože sú pripojené k zdroju energie.

Pevná cievka wattmetra môže byť zapojená do série so záťažou len pri záťažových prúdoch 10 — 20 A. Ak je záťažový prúd väčší, potom je prúdová cievka wattmetra pripojená cez merací prúdový transformátor.

Na meranie výkonu v striedavom obvode s nízkym účinníkom je potrebné použiť špeciálne nízkokosínové wattmetre. Ich stupnica udáva, pre aké hodnoty cos phi sú určené.

Keď cos phi <1, potom aby ste sa vyhli preťaženiu elektrodynamického wattmetra, mali by ste zahrnúť kontrolný ampérmeter a voltmeter. Napríklad wattmeter s menovitým prúdom Azu = 5 A môže vykazovať úplnú odchýlku prúdu Azu = 5 A a cos phi = 1 a pri prúde Azu = 6,25 A a cos phi = 1 (takže Azu = Azun / cos phi). V druhom prípade bude wattmeter preťažený.

Zahrnutie wattmetra do obvodu striedavého prúdu so zaťažovacím prúdom väčším ako je prípustný

Ak je zaťažovací prúd väčší ako prípustný prúd wattmetra, potom sa prúdová cievka wattmetra zapne pomocou meracieho transformátora prúdu (obr. 1, a).

Ryža. 1. Schémy pripojenia wattmetra k obvodu so striedavým prúdom vysokého prúdu (a) a k sieti vysokého napätia (b).

Pri výbere prúdového transformátora je potrebné zabezpečiť, aby menovitý primárny prúd transformátora bol Az1 a bol rovnaký alebo väčší ako nameraný prúd v sieti.

Napríklad, ak hodnota prúdu v záťaži dosiahne 20 A, potom si môžete vziať prúdový transformátor navrhnutý pre primárny menovitý prúd 20 A s menovitým prúdovým transformačným faktorom Kh1 = Az1i / Az2i = 20/5 = 4.

Ak je v tomto prípade napätie v meracom obvode menšie ako prípustný wattmeter, potom je napäťová cievka pripojená priamo k napätiu záťaže. Začiatok napäťovej cievky je premostený / na začiatok prúdovej cievky. Tiež je potrebné nainštalovať prepojku 2 (začiatok cievky je pripojený k sieti). Koniec napäťovej cievky je pripojený k inému terminálu siete.

Na určenie skutočného výkonu v meranom obvode je potrebné údaje wattmetra vynásobiť menovitým transformačným pomerom prúdového transformátora: P = Pw NS Kn1 = Pw NS 4

Ak prúd v sieti môže presiahnuť 20 A, potom treba zvoliť prúdový transformátor s primárnym menovitým prúdom 50 A, pričom Kn1 = 50/5 = 10.

V tomto prípade sa na určenie hodnoty výkonu musia hodnoty wattmetra vynásobiť 10.