Kako izmjeriti djelatnu snagu u jednofaznom izmjeničnom krugu

Vrijednost djelatne snage u jednofazni krug izmjenične struje određuje se formulom P = UI cos phi, gdje je U napon prijemnika, V, I — struja prijemnika, A, phi — fazni pomak između napona i struje.

Iz formule je vidljivo da se snaga u strujnom krugu izmjenične struje može odrediti neizravno ako uključite tri uređaja: ampermetar, voltmetar i fazometar… U ovom slučaju, međutim, ne može se računati na veću točnost mjerenja, budući da će pogreška mjerenja snage ovisiti ne samo o zbroju pogrešaka tri uređaja, već i o pogrešci metode mjerenja koja je uzrokovana putem, na kojem su uključeni ampermetar i voltmetar. Stoga se ova metoda može koristiti samo kada nije potrebna velika točnost mjerenja.

Ako je djelatnu snagu potrebno točno izmjeriti, onda je najbolje koristiti vatmetre elektrodinamičkog sustava ili elektronske vatmetre. Ferodinamički vatmetri mogu se koristiti za gruba mjerenja.

Ako je napon kruga manji od granice mjerenja napona vatmetra, struja opterećenja je manja od dopuštene struje mjernog uređaja, tada je krug za spajanje vatmetra na izmjenični krug sličan dijagram za spajanje vatmetra na istosmjerni krug… To znači da je strujni svitak spojen serijski s teretom, a naponski svitak paralelno s teretom.

Pri spajanju elektrodinamičkih vatmetara treba imati na umu da su oni polarni ne samo u istosmjernom, već iu izmjeničnom krugu. Kako bi se osiguralo ispravno (u mjerilu) odstupanje kazaljke instrumenta od nule, početak namotaja na ploči s instrumentima označen je točkom ili zvjezdicom. Ovako označene stezaljke nazivaju se generatorske stezaljke jer su spojene na izvor struje.

Nepokretni svitak vatmetra može se spojiti u seriju s opterećenjem samo pri strujama opterećenja od 10 — 20 A. Ako je struja opterećenja veća, tada se strujni svitak vatmetra spaja preko mjernog strujnog transformatora.

Za mjerenje snage u krugu izmjenične struje s niskim faktorom snage moraju se koristiti posebni vatmetri s niskim kosinusom. Njihova skala pokazuje za koje vrijednosti cosphi su namijenjeni.

Kada je cos phi <1, da biste izbjegli preopterećenje elektrodinamičkog vatmetra, trebali biste uključiti kontrolni ampermetar i voltmetar. Na primjer, vatmetar s nazivnom strujom od Azu = 5 A može pokazati puno odstupanje struje od Azu = 5 A i cos phi = 1 i pri struji od Azu = 6,25 A i cos phi = 1 (dakle, Azu = Azun / cos phi). U drugom slučaju, vatmetar će biti preopterećen.

Uključivanje vatmetra u krug izmjenične struje, sa strujom opterećenja većom od dopuštene

Ako je struja opterećenja veća od dopuštene struje vatmetra, tada se strujni svitak vatmetra uključuje pomoću mjernog strujnog transformatora (slika 1, a).

Riža. 1. Sheme za spajanje vatmetra na izmjenični krug velike struje (a) i na visokonaponsku mrežu (b).

Pri izboru strujnog transformatora mora se voditi računa da nazivna primarna struja transformatora bude Az1 i da bude jednaka ili veća od izmjerene struje u mreži.

Na primjer, ako vrijednost struje u opterećenju dosegne 20 A, tada možete uzeti strujni transformator dizajniran za primarnu nazivnu struju od 20 A s faktorom transformacije nazivne struje Kh1 = Az1i/ Az2i = 20/5 = 4.

Ako je u tom slučaju napon u mjernom krugu manji od dopuštenog vatmetra, tada se naponska zavojnica spaja izravno na napon opterećenja. Početak naponske zavojnice premošćen je / na početak strujne zavojnice. Također je potrebno postaviti kratkospojnik 2 (početak zavojnice je spojen na mrežu). Kraj naponske zavojnice spojen je na drugi priključak mreže.

Da bi se odredila stvarna snaga u izmjerenom krugu, očitanja vatmetra moraju se pomnožiti s nazivnim omjerom transformacije strujnog transformatora: P = Pw NS Kn1 = Pw NS 4

Ako struja u mreži može biti veća od 20 A, tada se mora odabrati strujni transformator primarne nazivne struje od 50 A, a Kn1 = 50/5 = 10.

U ovom slučaju, da bi se odredila vrijednost snage, očitanja vatmetra moraju se pomnožiti s 10.