Kako izmeriti delovno moč v enofaznem AC tokokrogu

Vrednost delovne moči v enofazni tokokrog izmeničnega toka se določi s formulo P = UI cos phi, kjer je U napetost sprejemnika, V, I — tok sprejemnika, A, phi — fazni zamik med napetostjo in tokom.

Iz formule je razvidno, da je moč v tokokrogu izmeničnega toka mogoče določiti posredno, če vključite tri naprave: ampermeter, voltmeter in fazni meter… V tem primeru pa se na večjo natančnost meritve ne moremo zanašati, saj bo napaka merjenja moči odvisna ne samo od vsote napak treh naprav, temveč tudi od napake merilne metode, ki jo povzroči način, na kateri sta vključena ampermeter in voltmeter. Zato se ta metoda lahko uporablja le, če ni potrebna visoka natančnost merjenja.

Če je treba delovno moč natančno izmeriti, je najbolje uporabiti vatmetre elektrodinamičnega sistema ali elektronske vatmetre. Ferodinamični vatmetri se lahko uporabljajo za grobe meritve.

Če je napetost tokokroga manjša od meje merjenja napetosti vatmetra, je obremenitveni tok manjši od dovoljenega toka merilne naprave, potem je vezje za priključitev vatmetra na izmenični tokokrog podobno diagram za priključitev vatmetra na enosmerni tokokrog… To pomeni, da je tokovna tuljava zaporedno povezana z bremenom, napetostna tuljava pa vzporedno z bremenom.

Pri povezovanju elektrodinamičnih vatmetrov je treba upoštevati, da so polarni ne le v enosmernem tokokrogu, ampak tudi v izmeničnem tokokrogu. Za zagotovitev pravilnega (v merilu) odstopanja igle instrumenta od nič je začetek navitij na instrumentni plošči označen s piko ali zvezdico. Tako označene sponke se imenujejo generatorske, ker so priključene na vir energije.

Fiksna tuljava vatmetra se lahko zaporedno poveže z obremenitvijo le pri obremenitvenih tokovih 10-20 A. Če je obremenitveni tok večji, se tokovna tuljava vatmetra poveže preko merilnega tokovnega transformatorja.

Za merjenje moči v izmeničnem tokokrogu z nizkim faktorjem moči je treba uporabiti posebne nizkosinusne vatmetre. Njihova lestvica kaže, katerim vrednostim cosphi so namenjeni.

Ko je cos phi <1, morate vključiti kontrolni ampermeter in voltmeter, da preprečite preobremenitev elektrodinamičnega vatmetra. Na primer, vatmeter z nazivnim tokom Azu = 5 A lahko pokaže polno tokovno odstopanje Azu = 5 A in cos phi = 1 ter pri toku Azu = 6,25 A in cos phi = 1 (torej Azu = Azun / cos phi). V drugem primeru bo vatmeter preobremenjen.

Vključitev vatmetra v izmenični tokokrog z obremenitvenim tokom, večjim od dovoljenega

Če je tok obremenitve večji od dovoljenega toka vatmetra, se tokovna tuljava vatmetra vklopi s pomočjo merilnega tokovnega transformatorja (slika 1, a).

riž. 1. Sheme za priključitev vatmetra na vezje izmeničnega toka z visokim tokom (a) in na visokonapetostno omrežje (b).

Pri izbiri tokovnega transformatorja je treba zagotoviti, da je nazivni primarni tok transformatorja Az1 in je enak ali večji od izmerjenega toka v omrežju.

Na primer, če vrednost toka v obremenitvi doseže 20 A, potem lahko vzamete tokovni transformator, zasnovan za primarni nazivni tok 20 A s faktorjem transformacije nazivnega toka Kh1 = Az1i/ Az2i = 20/5 = 4.

Če je v tem primeru napetost v merilnem tokokrogu nižja od dovoljene vrednosti vatmetra, se napetostna tuljava priključi neposredno na napetost bremena. Začetek napetostne tuljave je prestavljen / na začetek tokovne tuljave. Prav tako je potrebno namestiti mostiček 2 (začetek tuljave je priključen na omrežje). Konec napetostne tuljave je povezan z drugim priključkom omrežja.

Za določitev dejanske moči v izmerjenem vezju je treba odčitke vatmetra pomnožiti z nazivnim razmerjem transformacije tokovnega transformatorja: P = Pw NS Kn1 = Pw NS 4

Če lahko tok v omrežju presega 20 A, je treba izbrati tokovni transformator s primarnim nazivnim tokom 50 A, pri čemer je Kn1 = 50/5 = 10.

V tem primeru je treba za določitev vrednosti moči odčitke vatmetra pomnožiti z 10.