Hur man korrekt ansluter en wattmätare till en DC-krets
Den har en wattmätare för en märkström på 5 A och en märkspänning på 300 V. Hur ansluter man den till elnätet?
Om belastningsströmmen Azx är mindre än den tillåtna strömmen, det vill säga i detta fall mindre än 5 A, och om spänningen i mätkretsen är mindre än spolens tillåtna spänning, det vill säga mindre än 300 V, då kopplingskretsen har följande form (fig. 1, a): slå först på seriespolen på wattmätaren — samla strömkretsen (visad i figuren med en fet linje), samla sedan in spänningskretsen, för detta är början av spänningsspolen på wattmätaren är ansluten till bygel K till början av strömspolen ansluten till en av nätterminalerna, och änden av spänningsspolen ansluten till en annan nätterminal.
Figur 1. Schema för att ansluta en wattmätare: a — direkt i nätverket korrekt, b — felaktigt, c — i ett nätverk med hög spänning och hög ström.
Ibland när en krets är påslagen i den inkluderar motstånd byglar (fig. 1, b).Detta kan inte göras, eftersom i detta fall en driftsström passerar genom bygeln, och inte en liten ström av spänningskretsen, som i det tidigare diskuterade schemat. Dessutom, i strömkretsen för wattmeterspolen, som har ett lågt motstånd, läggs resistansen hos själva bygeln och två resistanser av kontaktövergångar. Allt detta leder till uppkomsten av ett ytterligare fel i mätningen av effekt.
Om enhetens skala inte är kalibrerad i kraftenheter (till exempel i en elektrodynamisk wattmätare med flera gränser), men har ett visst antal divisioner N, för att mäta effekt vid denna mätgräns, värdet på divisionen av wattmätare måste bestämmas av formeln:
SN = AznUn/H,
där Un — nominell spänning för wattmätaren eller gräns för spänningsmätning, Azn — ström för wattmätare eller gräns för strömmätning, A, N — antal divisioner av wattmätarskalan (vanligtvis 100 eller 150).
Låt en wattmätare ges med Un = 150 V, Аzn = 5 A och n= 150. Då divisionskostnaden för enheten Cn = 150 x 5/150 = 5 W / div,
För att bestämma effekten enligt enhetens avläsningar behöver du avläsningen av enheten i divisioner av skalor n multiplicera med kostnaden per division Cn:
P = nSn.
Om nätspänningen är större än den tillåtna spänningen för spänningsspolen och strömmen är större än den tillåtna strömmen för strömspolen, är det nödvändigt konstantströmkrets för att ansluta enheten, använd ett extra motstånd och mätshunt (Fig. 1, c).
Hur man beräknar motståndet för ett extra motstånd och shunt för att ansluta en wattmätare till en DC-krets
Värdet på shuntmotståndet för anslutning av wattmätaren för kretsen som visas i figur 1, c, kan bestämmas med formeln:
rw = ra (p — 1) = ra (Ia / In — 1),
där ra — resistans för wattmätarens strömlindning, Ohm, p Shuntkoefficienten är och värdet på resistansen för det extra motståndet kommer från uttrycket rd = rv (q — 1) = rv (U / Un — 1) ,
där rv är resistansen för wattmätarens spänningsspole, ohm.
Till exempel för en wattmätare med en nominell spänning för spänningsspolen Un = 150 V och en nominell ström för strömspolen Azn = 5 A, inkluderad i mätkretsen med en spänning på 220 V (fig. 1, c) vid en ström på cirka 20 A, är det nödvändigt att resistanserna för det extra motståndet och shunten beräknas.
Shuntmotståndsvärde rw = ρα /(20/5-1) = ρα /3,
då krävs en shunt vars resistans är tre gånger mindre än resistansen i wattmätarens strömkrets för att ansluta wattmätaren. Resistansen för det extra motståndet ra = rv (220/150—1) =0,46 rv,
Faktiskt effektvärde P = Pwpq, där Pw är wattmätaren om dess skala är kalibrerad i kraftenheter.
Om wattmätaren är shuntansluten kan separationsvärdet bestämmas enligt följande:
C'n = (UnAzn / pq) = Cn x p x q
I det givna exemplet, p = 4 och q = 1,46, måste wattmätarens värde multipliceras med 5,86 för att bestämma det faktiska effektvärdet, vilket är obekvämt. Därför, när de väljer en shunt och ett extra motstånd, tenderar de att ta koefficienterna q och p lika med heltal.
I detta exempel är det lämpligt att ta p = 5 och q = 2, dvs.rw = ра / 4 och Rd=rv, då kan det uppmätta effektvärdet bestämmas genom att multiplicera enhetens avläsningar med 10. Det nya wattmetervärdet kommer att vara lika med C'n= 150x 2 x 5 x 5/150 = 50 W / del.,
där 150 x 2 = 300 V är den nya wattmätarens spänningsmätningsgräns, 5 x 5 = 25 A är wattmätarens nya strömmätningsgräns.
Ett externt extra motstånd bör inkluderas först efter spänningslindningen av wattmätaren, och inte framför den, annars kan potentialen hos den rörliga spolen med avseende på den stationära nå värden som är farliga för isolering.
