Cum să conectați corect un wattmetru la un circuit DC

Are un wattmetru pentru un curent nominal de 5 A și o tensiune nominală de 300 V. Cum se conectează la rețea?

Dacă curentul de sarcină Azx este mai mic decât curentul admisibil, adică în acest caz mai mic de 5 A și dacă tensiunea din circuitul de măsurare este mai mică decât tensiunea admisă a bobinei, adică mai mică de 300 V, atunci circuitul de comutare are următoarea formă (Fig. 1, a): porniți mai întâi bobina în serie a wattmetrului - colectați circuitul de curent (indicat în figură cu o linie aldine), apoi colectați circuitul de tensiune, pentru aceasta începutul a bobinei de tensiune a wattmetrului este conectat la jumperul K la începutul bobinei de curent conectat la unul dintre bornele rețelei, iar capătul bobinei de tensiune conectat la un alt terminal al rețelei.

Figura 1. Scheme de conectare a unui wattmetru: a — direct în rețea corect, b — incorect, c — într-o rețea cu tensiune mare și curent ridicat.

Uneori, când un circuit este pornit în el include rezistența jumperii (Fig. 1, b).Acest lucru nu se poate face, deoarece în acest caz trece un curent de funcționare prin jumper și nu un curent mic al circuitului de tensiune, ca în schema discutată mai devreme. În plus, în circuitul de curent al bobinei wattmetrului, care are o rezistență scăzută, se adaugă rezistența jumperului în sine și două rezistențe de tranziții de contact. Toate acestea duc la apariția unei erori suplimentare în măsurarea puterii.

Dacă scara dispozitivului nu este calibrată în unități de putere (de exemplu, într-un wattmetru electrodinamic cu limite multiple), dar are un anumit număr de diviziuni N, atunci pentru a măsura puterea la această limită de măsurare, valoarea diviziunii Wattmetrul trebuie determinat prin formula:

SN = AznUn/ H,

unde Un — tensiunea nominală a wattmetrului sau limita de măsurare a tensiunii, Azn — curentul wattmetrului sau limita de măsurare a curentului, A, N — numărul de diviziuni ale scalei wattmetrului (de obicei 100 sau 150).

Să fie dat un wattmetru cu Un = 150 V, Аzn = 5 A și n= 150. Atunci costul de divizare al dispozitivului Cn = 150 x 5/150 = 5 W / div,

Pentru a determina puterea în funcție de citirile dispozitivului, aveți nevoie de citirea dispozitivului în diviziuni de scale n înmulțit cu costul pe diviziune Cn:

P = nSn.

Dacă tensiunea de rețea este mai mare decât tensiunea admisă a bobinei de tensiune și curentul este mai mare decât curentul admisibil al bobinei de curent, atunci este necesar circuit de curent constant pentru a conecta dispozitivul, utilizați o rezistență suplimentară și șunt de măsurare (Fig. 1, c).

Cum se calculează rezistența unui rezistor suplimentar și a unui șunt pentru conectarea unui wattmetru la un circuit DC

Valoarea rezistenței de șunt pentru conectarea wattmetrului pentru circuitul prezentat în Figura 1, c, poate fi determinată prin formula:

rw = ra (p — 1) = ra (Ia / In — 1),

unde ra — rezistența înfășurării curente a wattmetrului, Ohm, p Coeficientul de manevră este și valoarea rezistenței rezistenței suplimentare este din expresia rd = rv (q — 1) = rv (U / Un — 1) ,

unde rv este rezistența bobinei de tensiune a wattmetrului, ohmi.

De exemplu, pentru un wattmetru cu o tensiune nominală a bobinei de tensiune Un = 150 V și un curent nominal al bobinei de curent Azn = 5 A, inclus în circuitul de măsurare cu o tensiune de 220 V (Fig. 1, c) la un curent de aproximativ 20 A, este necesar să se calculeze rezistențele rezistorului suplimentar și șuntul.

Valoarea rezistenței la șunt rw = ρα /(20/5-1) = ρα /3,

atunci este necesar un șunt a cărui rezistență este de trei ori mai mică decât rezistența circuitului de curent al wattmetrului pentru a conecta wattmetrul. Rezistența rezistenței suplimentare ra = rv (220/150—1) = 0,46 rv,

Valoarea reală a puterii P = Pwpq, unde Pw este citirea wattmetrului dacă scala sa este calibrată în unități de putere.

Dacă wattmetrul este conectat în șunt, atunci valoarea de separare poate fi determinată după cum urmează:

C'n = (UnAzn / pq) = Cn x p x q

În exemplul dat, p = 4 și q = 1,46, prin urmare citirea wattmetrului trebuie înmulțită cu 5,86 pentru a determina valoarea reală a puterii, ceea ce este incomod. Prin urmare, atunci când aleg un șunt și un rezistor suplimentar, acestea tind să ia coeficienții q și p egali cu numerele întregi.

În acest exemplu este convenabil să luăm p = 5 și q = 2, adică.rw = ра / 4 și Rd=rv, atunci valoarea puterii măsurate poate fi determinată prin înmulțirea citirilor dispozitivului cu 10. Noua valoare a diviziunii wattmetrului va fi egală cu C'n= 150x 2 x 5 x 5/150 = 50 W / parte.,

unde 150 x 2 = 300 V este noua limită de măsurare a tensiunii pentru wattmetru, 5 x 5 = 25 A este noua limită de măsurare a curentului a wattmetrului.

Un rezistor suplimentar extern ar trebui inclus numai după înfășurarea de tensiune a wattmetrului și nu în fața acestuia, altfel potențialul bobinei în mișcare față de cea staționară poate atinge valori periculoase pentru izolație.