Omkopplingskrets för en wattmätare

En wattmätare används för att direkt mäta effekten av en DC-krets. Wattmätarens fasta seriespole eller strömspole är seriekopplad med mottagarna av elektrisk energi. En rörlig parallellspole eller spänningsspole kopplad i serie med ett extra motstånd bildar parallellkretsen för wattmätaren, som är parallellkopplad med energimottagarna.

Rotationsvinkel för den rörliga delen av wattmätaren:

a = k2IIu = k2U/Ru

där I — seriespoleström; Azi — strömmen för wattmätarens parallella spole.

Ris. 1. Schematisk beskrivning av enheten och anslutningarna för wattmätaren

Eftersom, som ett resultat av användningen av ytterligare motstånd, har parallellkretsen för wattmätaren ett nästan konstant motstånd rth, då α = (k2 / Ru) IU = k2IU = k3P

Sålunda, genom rotationsvinkeln för den rörliga delen av wattmätaren, kan kretsens effekt uppskattas.

Wattmeter enhetlig skala.När man arbetar med en wattmätare bör man komma ihåg att en förändring i strömriktningen i en av spolarna orsakar en förändring av vridmomentets riktning och den rörliga spolens rotationsriktning, och eftersom skalan för wattmätaren görs vanligtvis ensidig, det vill säga att skalindelningarna är placerade från noll till höger, sedan med fel strömriktning i en av spolarna kommer det att vara omöjligt att bestämma det uppmätta värdet från wattmätaren.

Av dessa skäl bör du alltid skilja mellan wattmätarklämmorna. Terminalen på seriespolen som är ansluten till strömkällan kallas generator och är markerad på enheterna och diagrammen med en asterisk. En parallellkretsklämma ansluten till en tråd ansluten till en seriespole kallas även en generatorklämma och är markerad med en asterisk.

Sålunda, med den korrekta wattmätaromkopplingskretsen, riktas strömmarna i wattmätarlindningarna från generatorterminalerna till icke-generatorterminalerna. Det kan finnas två omkopplingskretsar för wattmätaren (se fig. 2 och fig. 3).

Ris. 2. Rätt kopplingsschema för wattmätaren

Ris. 3. Rätt kopplingsschema för wattmätaren

I schemat som visas i fig. 2 är strömmen för serielindningen av wattmätaren lika med strömmen för energimottagarna vars effekt mäts, och wattmätarens parallellkrets är under en spänning U' större än mottagarnas spänning med mängden spänningsfall i seriespolen. Därför är PB = IU '= I (U + U1) = IU = IU1 effekten som mäts av wattmätaren är lika med effekten av energimottagarna som ska mätas och effekten av serielindningen av wattmätaren.

I schemat som visas i fig.3 är spänningen i wattmätarens parallellkrets lika med mottagarnas spänning, och strömmen i seriespolen är större än strömmen som förbrukas av mottagaren med värdet av strömmen i wattmätarens parallellkrets. Därför, Pc = U (I + Iu) = UI + UIu, effekten som mäts av wattmätaren är lika med effekten hos mottagarna av den uppmätta energin och effekten av wattmätarens parallellkrets.

När man gör mätningar där effekten av wattmätarspolarna kan försummas, är det att föredra att använda kretsen som visas i fig. 2, eftersom seriespolens effekt vanligtvis är mindre än parallellspolen och därför blir wattmätaravläsningen mer exakt.

För noggranna mätningar är det nödvändigt att göra korrigeringar av wattmätarens avläsningar, på grund av styrkan på dess lindning, och i sådana fall kretsen i fig. 3, eftersom korrigeringen lätt beräknas med formeln U2/ Ru, där Ru vanligtvis är känd och korrigeringen förblir oförändrad vid olika strömvärden om U är konstant.

När du slår på wattmätaren enligt diagrammet i fig. 2 skiljer sig potentialerna vid spolarnas ändar endast genom mängden spänningsfall över den rörliga spolen, eftersom generatorklämmorna på spolarna är sammankopplade. Spänningsfallet över den rörliga spolen är försumbar jämfört med spänningen i parallellkretsen eftersom resistansen för denna spole är försumbar jämfört med motståndet i parallellkretsen.

Ris. 4. Fel anslutningskrets för wattmätaren

I fig. 4 ges en felaktig parallellkrets för en wattmätare.Här är lindningarnas generatorterminaler anslutna med ytterligare motstånd, som ett resultat av vilket potentialskillnaden mellan spolarnas ändar är lika med kretsspänningen (ibland mycket betydande 240 - 600 V), och eftersom den stationära och rörliga lindningar är i närheten av varandra, förhållanden skapas gynnsamma för förstörelsen av spolarnas isolering. Dessutom kommer elektrostatisk interaktion att observeras mellan spolar med mycket olika potentialer, vilket kan orsaka ytterligare fel i effektmätningen i kretsen.