Kako pravilno priključiti vatmeter na enosmerni tokokrog
Ima vatmeter za nazivni tok 5 A in nazivno napetost 300 V. Kako ga priključiti na električno omrežje?
Če je obremenitveni tok Azx manjši od dovoljenega toka, to je v tem primeru manj kot 5 A, in če je napetost v merilnem vezju manjša od dovoljene napetosti tuljave, to je manj kot 300 V, potem preklopno vezje ima naslednjo obliko (slika 1, a): najprej vklopite serijsko tuljavo vatmetra - zberite tokovno vezje (prikazano na sliki s krepko črto), nato zberite napetostno vezje, za to začetek napetostne tuljave vatmetra je povezan z mostičkom K na začetek tokovne tuljave, povezane z enim od priključkov omrežja, in konec napetostne tuljave, priključen na drug priključek omrežja.
Slika 1. Sheme za priključitev vatmetra: a - neposredno v omrežju pravilno, b - nepravilno, c - v omrežju z visoko napetostjo in visokim tokom.
Včasih, ko je v njem vklopljeno vezje vključujejo odpornost skakalci (slika 1, b).Tega ni mogoče storiti, saj v tem primeru skozi skakalec prehaja delovni tok in ne majhen tok napetostnega tokokroga, kot v prej obravnavani shemi. Poleg tega se v tokovnem vezju tuljave vatmetra, ki ima nizek upor, doda upor samega skakalca in dva upora kontaktnih prehodov. Vse to vodi do pojava dodatne napake pri merjenju moči.
Če lestvica naprave ni kalibrirana v močnostnih enotah (na primer v večmejnem elektrodinamičnem vatmetru), vendar ima določeno število razdelkov N, potem za merjenje moči na tej merilni meji vrednost delitve vatmeter je treba določiti po formuli:
SN = AznUn/ H,
kjer Un — nazivna napetost vatmetra ali meja merjenja napetosti, Azn — tok vatmetra ali meja merjenja toka, A, N — število razdelkov lestvice vatmetra (običajno 100 ali 150).
Naj bo podan vatmeter z Un = 150 V, Аzn = 5 A in n = 150. Potem je strošek delitve naprave Cn = 150 x 5/150 = 5 W / div,
Če želite določiti moč glede na odčitke naprave, morate odčitek naprave v razdelkih lestvice n pomnožiti s ceno na delitev Cn:
P = nSn.
Če je omrežna napetost večja od dovoljene napetosti napetostne tuljave in je tok večji od dovoljenega toka tokovne tuljave, je potrebno vezje s konstantnim tokom za priključitev naprave uporabite dodaten upor in merilni shunt (slika 1, c).
Kako izračunati upornost dodatnega upora in šanta za priključitev vatmetra na enosmerno vezje
Vrednost šantnega upora za priključitev vatmetra za vezje, prikazano na sliki 1, c, je mogoče določiti s formulo:
rw = ra (p — 1) = ra (Ia / In — 1),
kjer ra — upornost tokovnega navitja vatmetra, Ohm, p Koeficient ranžiranja je in vrednost upora dodatnega upora je iz izraza rd = rv (q — 1) = rv (U / Un — 1) ,
kjer je rv upor napetostne tuljave vatmetra, ohmi.
Na primer, za vatmeter z nazivno napetostjo napetostne tuljave Un = 150 V in nazivnim tokom tokovne tuljave Azn = 5 A, vključen v merilno vezje z napetostjo 220 V (slika 1, c) pri tok približno 20 A, je potrebno izračunati upornost dodatnega upora in šanta.
Vrednost upora šanta rw = ρα /(20/5-1) = ρα /3,
potem je za priključitev vatmetra potreben shunt, katerega upor je trikrat manjši od upora tokovnega tokokroga vatmetra. Upor dodatnega upora ra = rv (220/150—1) = 0,46 rv,
Dejanska vrednost moči P = Pwpq, kjer je Pw odčitek vatmetra, če je njegova lestvica kalibrirana v enotah moči.
Če je vatmeter povezan s shuntom, se lahko vrednost ločitve določi na naslednji način:
C'n = (UnAzn / pq) = Cn x p x q
V danem primeru je p = 4 in q = 1,46, zato je treba odčitek vatmetra pomnožiti s 5,86, da se določi dejanska vrednost moči, kar je neprijetno. Zato pri izbiri šanta in dodatnega upora težijo k temu, da so koeficienta q in p enaka celim številom.
V tem primeru je priročno vzeti p = 5 in q = 2, tj.rw = ра / 4 in Rd=rv, potem lahko izmerjeno vrednost moči določite tako, da odčitke naprave pomnožite z 10. Nova vrednost delitve vatmetra bo enaka C'n= 150x 2 x 5 x 5/150 = 50 W / del.,
kjer je 150 x 2 = 300 V nova meja merjenja napetosti vatmetra, 5 x 5 = 25 A je nova meja merjenja toka vatmetra.
Zunanji dodatni upor je treba vključiti šele po napetostnem navitju vatmetra in ne pred njim, sicer lahko potencial gibljive tuljave glede na stacionarno doseže vrednosti, nevarne za izolacijo.
