Cum se măsoară puterea activă într-un circuit AC monofazat

Valoarea puterii active în circuit de curent alternativ monofazat este determinată de formula P = UI cos phi, unde U este tensiunea receptorului, V, I — curentul receptorului, A, phi — defazajul între tensiune și curent.

Din formulă, se poate observa că puterea într-un circuit de curent alternativ poate fi determinată indirect dacă includeți trei dispozitive: un ampermetru, un voltmetru și contor de fază… În acest caz, totuși, nu se poate baza pe o mai mare acuratețe a măsurării, deoarece eroarea de măsurare a puterii va depinde nu numai de suma erorilor celor trei dispozitive, ci și de eroarea metodei de măsurare cauzată de fel, pe care sunt incluse ampermetrul și voltmetrul. Prin urmare, această metodă poate fi utilizată numai atunci când nu este necesară o precizie mare de măsurare.

Dacă puterea activă trebuie măsurată cu acuratețe, atunci cel mai bine este să utilizați watmetre de sistem electrodinamic sau wattmetre electronice. Wattmetrele ferrodinamice pot fi folosite pentru măsurători brute.

Dacă tensiunea circuitului este mai mică decât limita de măsurare a tensiunii a wattmetrului, curentul de sarcină este mai mic decât curentul admisibil al dispozitivului de măsurare, atunci circuitul pentru conectarea wattmetrului la circuitul AC este similar schema pentru conectarea unui wattmetru la un circuit DC… Aceasta înseamnă că bobina de curent este conectată în serie cu sarcina, iar bobina de tensiune este conectată în paralel cu sarcina.

Atunci când conectați wattmetre electrodinamice, trebuie avut în vedere faptul că acestea sunt polare nu numai în circuitul DC, ci și în circuitul AC. Pentru a asigura abaterea corectă (la scară) a acului instrumentului de la zero, începutul înfășurărilor pe tabloul de bord este indicat printr-un punct sau un asterisc. Clemele marcate astfel se numesc cleme de generator deoarece sunt conectate la o sursă de alimentare.

Bobina fixă ​​a wattmetrului poate fi conectată în serie cu sarcina numai la curenți de sarcină de 10 — 20 A. Dacă curentul de sarcină este mai mare, atunci bobina de curent a wattmetrului este conectată printr-un transformator de curent de măsurare.

Pentru a măsura puterea într-un circuit de curent alternativ cu un factor de putere scăzut, trebuie utilizate wattmetre speciale cu cosinus scăzut. Scara lor indică ce valori de cos phi sunt destinate.

Când cos phi <1, atunci pentru a evita supraîncărcarea wattmetrului electrodinamic, ar trebui să includeți ampermetrul de control și voltmetrul. De exemplu, un wattmetru cu un curent nominal de Azu = 5 A poate arăta o abatere totală a curentului de Azu = 5 A și cos phi = 1 și la un curent de Azu = 6,25 A și cos phi = 1 (deci Azu = Azun / cos phi). În al doilea caz, wattmetrul va fi supraîncărcat.

Includerea unui wattmetru în circuitul AC, cu un curent de sarcină mai mare decât cel permis

Dacă curentul de sarcină este mai mare decât curentul admis al wattmetrului, atunci bobina de curent a wattmetrului este pornită cu ajutorul unui transformator de curent de măsurare (Fig. 1, a).

Orez. 1. Scheme de conectare a unui wattmetru la un circuit de curent alternativ de mare curent (a) și la o rețea de înaltă tensiune (b).

Atunci când alegeți un transformator de curent, trebuie să vă asigurați că curentul primar nominal al transformatorului este Az1 și este egal sau mai mare decât curentul măsurat în rețea.

De exemplu, dacă valoarea curentului în sarcină ajunge la 20 A, atunci puteți lua un transformator de curent proiectat pentru un curent nominal primar de 20 A cu un factor de transformare a curentului nominal Kh1 = Az1i/ Az2i = 20/5 = 4.

Dacă în acest caz tensiunea din circuitul de măsurare este mai mică decât wattimetrul admis, atunci bobina de tensiune este conectată direct la tensiunea de sarcină. Pornirea bobinei de tensiune este jumperată / la începutul bobinei de curent. De asemenea, este necesar să instalați jumperul 2 (începutul bobinei este conectat la rețea). Capătul bobinei de tensiune este conectat la un alt terminal al rețelei.

Pentru a determina puterea reală în circuitul măsurat, citirile wattmetrului trebuie înmulțite cu raportul de transformare nominal al transformatorului de curent: P = Pw NS Kn1 = Pw NS 4

Dacă curentul din rețea poate depăși 20 A, atunci trebuie selectat un transformator de curent cu un curent nominal primar de 50 A, în timp ce Kn1 = 50/5 = 10.

În acest caz, pentru a determina valoarea puterii, citirile wattmetrului trebuie înmulțite cu 10.