Hur man mäter aktiv effekt i en enfas växelströmskrets

Värdet på aktiv effekt in enfas växelströmskrets bestäms av formeln P = UI cos phi, där U är mottagarspänningen, V, I — mottagarström, A, phi — fasförskjutning mellan spänning och ström.

Av formeln kan man se att effekten i en växelströmskrets kan bestämmas indirekt om man inkluderar tre enheter: en amperemeter, en voltmeter och fasmätare… I det här fallet kan man dock inte lita på större noggrannhet i mätningen, eftersom effektmätningsfelet beror inte bara på summan av felen för de tre enheterna, utan också på felet i mätmetoden som orsakas av sättet, på vilken amperemeter och voltmeter ingår. Därför kan denna metod endast användas när hög mätnoggrannhet inte krävs.

Om aktiv effekt behöver mätas noggrant, är det bäst att använda elektrodynamiska systemwattmätare eller elektroniska wattmätare. Ferrodynamiska wattmätare kan användas för grova mätningar.

Om kretsspänningen är mindre än spänningsmätningsgränsen för wattmätaren, är belastningsströmmen mindre än den tillåtna strömmen för mätanordningen, då är kretsen för att ansluta wattmätaren till AC-kretsen liknande diagram för att ansluta en wattmätare till en DC-krets… Det betyder att strömspolen är seriekopplad med lasten och spänningsspolen kopplas parallellt med lasten.

Vid anslutning av elektrodynamiska wattmätare bör man komma ihåg att de är polära inte bara i DC-kretsen utan också i AC-kretsen. För att säkerställa korrekt (skala) avvikelse för instrumentnålen från noll, indikeras starten av lindningarna på instrumentpanelen med en prick eller en asterisk. Klämmor markerade på detta sätt kallas generatorklämmor eftersom de är anslutna till en strömkälla.

Wattmätarens fasta spole kan kopplas i serie med lasten endast vid lastströmmar på 10 — 20 A. Om lastströmmen är större kopplas wattmätarens strömspole genom en mätströmtransformator.

För att mäta effekt i en växelströmskrets med låg effektfaktor måste speciella lågcosinuswattmätare användas. Deras skala indikerar vilka värden av cos phi de är avsedda för.

När cos phi <1, då för att undvika överbelastning av den elektrodynamiska wattmätaren, bör du inkludera kontrollamperemetern och voltmätaren. Till exempel kan en wattmätare med en märkström på Azu = 5 A visa en full strömavvikelse på Azu = 5 A och cos phi = 1 och vid en ström på Azu = 6,25 A och cos phi = 1 (så Azu = Azun / cos phi). I det andra fallet kommer wattmätaren att överbelastas.

Införandet av en wattmätare i AC-kretsen, med en belastningsström som är större än den tillåtna

Om belastningsströmmen är större än den tillåtna strömmen för wattmätaren, slås wattmätarens strömspole på med hjälp av en mätströmtransformator (fig. 1, a).

Ris. 1. Schema för anslutning av en wattmätare till en högströmsväxelströmskrets (a) och till ett högspänningsnät (b).

Vid val av strömtransformator måste man säkerställa att transformatorns nominella primärström är Az1 och är lika med eller större än den uppmätta strömmen i nätet.

Till exempel, om värdet på strömmen i lasten når 20 A, kan du ta en strömtransformator designad för en primär märkström på 20 A med en märkströmtransformationsfaktor Kh1 = Az1i/ Az2i = 20/5 = 4.

Om i detta fall spänningen i mätkretsen är mindre än den tillåtna wattmätaren, ansluts spänningsspolen direkt till lastspänningen. Starten av spänningsspolen hoppar / till starten av den aktuella spolen. Det är också nödvändigt att installera bygel 2 (början av spolen är ansluten till nätverket). Änden av spänningsspolen är ansluten till en annan terminal i nätverket.

För att bestämma den faktiska effekten i den uppmätta kretsen måste wattmätaravläsningarna multipliceras med strömtransformatorns nominella transformationsförhållande: P = Pw NS Kn1 = Pw NS 4

Om strömmen i nätet kan överstiga 20 A, måste en strömtransformator med en primär märkström på 50 A väljas, medan Kn1 = 50/5 = 10.

I det här fallet, för att bestämma effektvärdet, måste wattmätaravläsningarna multipliceras med 10.