Kako izmjeriti snagu s dva vatmetra
Na mjerenje snage u trofaznim krugovima dva vatmetra, moguće je ne samo uštedjeti jedan vatmetar, već i grubo procijeniti iz njihovih očitanja vrijednost faktora snage trofazni električni prijemnik.
Na primjer, ako je opterećenje u fazama aktivno i simetrično, tada će očitanja dvaju vatmetara biti ista. To se može vidjeti iz vektorskog dijagrama (slika 1, c).
Struje se po smjeru podudaraju s faznim naponima (prijemnik spojen na zvijezdu): struja AzA s naponom UA, a struja AzV s naponom UB budući da je opterećenje aktivno. Injekcija ψ1 između UAC i AzA jednaka je 30O, a kut ψ2 između UBC a AzB je također jednak 30O.
Riža. 1... Shema spajanja dvaju vatmetara na trožilnu mrežu (a, b) i vektorski dijagrami napona i struja pri cos f = 1 (c) i cos f = 0,5 (d).
Vrijednosti snage mjerene vatmetrima određuju se istim izrazima:
Pw1 = UACAzAcosψ1= UlIl cos30 °,
Pw1 = UBC AzBcosψ2 = UlIl cos30 °
Ako je opterećenje aktivno-induktivni lik i kosinus phi jednak je 0,5, odnosno kut φ = 60 °, zatim kut ψ1 = 30 °, a kut ψ2 = 90 ° (slika 1, d).
Očitanja vatmetra bit će sljedeća:
Pw1 = UlIl cos30 °
Pw1 = UlIl cos90 °
Ako očitanja na jednom od vatmetara postanu nula, to znači da se kosinus phi smanjio na 0,5.
Dijagram također pokazuje da ako kosinus phi u mreži postane manji od 0,5, odnosno kut φ bude veći od 60 °, tada će kut ψ2 postati veći od 90 ° i to će dovesti do činjenice da očitanja na drugom će vatmetar postati negativan, igla uređaja će početi odstupati u drugom smjeru (obično moderni vatmetri imaju sklopku za smjer struje u pokretnom svitku). Ukupna snaga u ovom slučaju jednaka je razlici između očitanja vatmetara.
Ako je opterećenje simetrično, tada prema očitanjima dvaju vatmetara možete točno izračunati vrijednost cos φ prema formuli
cos φ = P / S = P / (√P2 + Q2),
gdje je P = Pw1 + Pw2 — djelatna snaga trofazni električni prijemnik, W, Q = √3(Pw1 + Pw2) — jalova snaga trofaznog električnog prijemnika. Posljednji izraz pokazuje da ako se razlika između očitanja dvaju vatmetara pomnoži s √3, dobiva se reaktivna snaga trofazni električni prijemnik.