Cum se măsoară puterea într-un circuit AC trifazat

Puterea într-un circuit trifazat poate fi măsurată folosind unul, doi și trei wattmetre. Metoda unui singur dispozitiv este utilizată într-un sistem simetric trifazat. Puterea activă a întregului sistem este egală cu de trei ori consumul de energie într-una dintre faze.

La conectarea sarcinii în stea cu un punct neutru accesibil, sau dacă, la conectarea sarcinii în delta, este posibilă conectarea bobinei wattmetrului în serie cu sarcina, puteți utiliza circuitele de comutare prezentate în fig. 1.

Orez. 1 Circuite de măsurare a puterii curentului alternativ trifazat la conectarea sarcinilor a — conform unui circuit în stea cu punct zero accesibil; b — conform schemei triunghiulare, folosind un wattmetru

Dacă sarcina este conectată în stea cu un punct neutru sau deltă indisponibil, atunci poate fi utilizat un circuit cu un punct neutru artificial (Fig. 2). În acest caz, rezistențele trebuie să fie egale cu Rw + Ra = Rb = Rc.

Figura 2. Schema de măsurare a puterii AC trifazate cu un wattmetru cu un punct zero artificial

Pentru a măsura puterea reactivă, capetele de curent ale wattmetrului sunt conectate la secțiunea fiecărei faze, iar capetele bobinei de tensiune la alte două faze (Fig. 3). Deplin putere reactiva se determină prin înmulțirea citirii wattmetrului cu rădăcina a trei. (Chiar și cu o ușoară asimetrie de fază, utilizarea acestei metode dă o eroare semnificativă).

Orez. 3. Schema de măsurare a puterii reactive a curentului alternativ trifazat cu un wattmetru

Metoda cu două dispozitive poate fi utilizată cu încărcare de fază echilibrată și neechilibrată. Trei opțiuni echivalente pentru includerea wattmetrelor pentru măsurarea puterii active sunt prezentate în fig. 4. Puterea activă este determinată ca sumă a citirilor wattmetrului.

La măsurarea puterii reactive, circuitul din Fig. 5, dar cu un punct zero artificial. Pentru a crea un punct zero, este necesar să se îndeplinească condiția de egalitate a rezistențelor înfășurărilor de tensiune ale wattmetrelor și rezistorului R. Puterea reactivă este calculată prin formula

unde P1 și P2 — citiri ale wattmetrelor.

Folosind aceeași formulă, puteți calcula puterea reactivă cu încărcarea uniformă a fazelor și conectarea wattmetrelor conform diagramei din fig. 4. Avantajul acestei metode este că puterea activă și reactivă pot fi determinate folosind aceeași schemă. Cu încărcarea uniformă a fazelor, puterea reactivă poate fi măsurată conform diagramei din fig. 5 B.

Metoda din trei părți se aplică fiecărei sarcini de fază. Puterea activă poate fi măsurată conform diagramei din fig. 6. Puterea întregului circuit este determinată prin însumarea citirilor tuturor wattmetrelor.

Orez. 4.Scheme de măsurare a puterii active a curentului alternativ trifazat cu două wattmetre a — înfășurările de curent sunt incluse în fazele A și C; b — în fazele A și B; c — în fazele B și C

Puterea reactivă pentru o rețea cu trei și patru fire este măsurată conform diagramei din fig. 7 și se calculează prin formula

unde РА, РБ, РК — citiri ale wattmetrelor incluse în fazele A, B, C.

Orez. 5. Scheme de măsurare a puterii reactive a curentului alternativ trifazat cu două wattmetre

Orez. 6. Scheme de măsurare a puterii active a curentului alternativ trifazat cu trei wattmetre a — în prezența unui conductor neutru; b — cu un punct zero artificial

În practică, wattmetrele trifazate cu unul, doi și trei elemente sunt de obicei utilizate conform metodei de măsurare.

Pentru a extinde limita de măsurare, puteți aplica toate schemele indicate atunci când conectați wattmetre prin transformatoare de măsurare a curentului și a tensiunii. În fig. 8 prezintă ca exemplu o schemă de măsurare a puterii prin metoda a două dispozitive atunci când acestea sunt pornite de transformatoare de măsură de curent și tensiune.

Orez. 7. Scheme de măsurare a puterii reactive cu trei wattmetre

Orez. 8. Scheme de pornire a wattmetrelor prin transformatoare de măsură.