Kako izmjeriti snagu u trofaznom izmjeničnom krugu

Snaga u trofaznom krugu može se mjeriti pomoću jednog, dva i tri vatmetra. Metoda s jednim uređajem koristi se u trofaznom simetričnom sustavu. Aktivna snaga cijelog sustava jednaka je trostrukoj potrošnji energije u jednoj od faza.

Pri povezivanju opterećenja u zvijezdu s dostupnom neutralnom točkom, ili ako je, pri spajanju opterećenja u trokut, moguće spojiti zavojnicu vatmetra u seriju s opterećenjem, možete koristiti sklopne krugove prikazane na sl. 1.

Riža. 1 Krugovi za mjerenje snage trofazne izmjenične struje pri spajanju potrošača a — prema krugu zvijezde s dostupnom nultočkom; b - prema shemi trokuta, koristeći jedan vatmetar

Ako je opterećenje spojeno u zvijezdu s nedostupnom neutralnom točkom ili trokutom, tada se može koristiti krug s umjetnom neutralnom točkom (slika 2). U tom slučaju otpori moraju biti jednaki Rw + Ra = Rb = Rc.

Slika 2. Shema mjerenja trofazne izmjenične struje s jednim vatmetrom s umjetnom nultočkom

Za mjerenje jalove snage strujni krajevi vatmetra spojeni su na dio svake faze, a krajevi naponske zavojnice na dvije druge faze (slika 3). puna reaktivna snaga određuje se množenjem očitanja vatmetra korijenom iz tri. (Čak i uz malu faznu asimetriju, korištenje ove metode daje značajnu pogrešku).

Riža. 3. Shema za mjerenje jalove snage trofazne izmjenične struje jednim vatmetrom

Metoda s dva uređaja može se koristiti s uravnoteženim i neuravnoteženim faznim opterećenjem. Tri ekvivalentne opcije za uključivanje vatmetara za mjerenje aktivne snage prikazane su na sl. 4. Aktivna snaga se određuje kao zbroj očitanja vatmetra.

Pri mjerenju jalove snage krug na Sl. 5, ali s umjetnom nultom točkom. Za stvaranje nulte točke potrebno je ispuniti uvjet jednakosti otpora naponskih namota vatmetara i otpornika R. Jalova snaga izračunava se formulom

gdje su P1 i P2 očitanja vatmetara.

Koristeći istu formulu, možete izračunati jalovu snagu s jednolikim opterećenjem faza i spajanjem vatmetara prema dijagramu na sl. 4. Prednost ove metode je što se djelatna i jalova snaga mogu odrediti pomoću iste sheme. Uz ravnomjerno opterećenje faza, jalova se snaga može mjeriti prema dijagramu na sl. 5 B.

Metoda od tri dijela primjenjuje se na svako fazno opterećenje. Aktivna snaga može se mjeriti prema dijagramu na sl. 6. Snaga cijelog kruga određuje se zbrajanjem očitanja svih vatmetara.

Riža. 4.Sheme za mjerenje djelatne snage trofazne izmjenične struje s dva vatmetra a — strujni namoti uključeni su u faze A i C; b — u fazama A i B; c — u fazama B i C

Jalova snaga za trožilnu i četverožičnu mrežu mjeri se prema dijagramu na sl. 7 i izračunava se formulom

gdje su RA, RB, RK očitanja vatmetara uključenih u faze A, B, C.

Riža. 5. Sheme za mjerenje jalove snage trofazne izmjenične struje s dva vatmetra

Riža. 6. Sheme za mjerenje djelatne snage trofazne izmjenične struje s tri vatmetra a — u prisutnosti neutralnog vodiča; b — s umjetnom nultočkom

U praksi se prema načinu mjerenja obično koriste trofazni vatmetri s jednim, dva i tri elementa.

Da biste proširili granicu mjerenja, možete primijeniti sve navedene sheme pri povezivanju vatmetara preko strujnih i naponskih mjernih transformatora. Na sl. 8 prikazuje kao primjer shemu za mjerenje snage metodom dva uređaja kada su uključeni strujnim i naponskim mjernim transformatorima.

Riža. 7. Sheme za mjerenje jalove snage s tri vatmetra

Riža. 8. Sheme uključivanja vatmetara preko mjernih transformatora.