Tek fazlı bir AC devresinde aktif güç nasıl ölçülür?

Aktif gücün değeri tek fazlı alternatif akım devresi P = UI cos phi formülüyle belirlenir, burada U alıcı voltajıdır, V, I - alıcı akımı, A, phi - voltaj ve akım arasındaki faz kaymasıdır.

Formülden, alternatif akım devresindeki gücün, üç cihaz dahil ederseniz dolaylı olarak belirlenebileceği görülebilir: bir ampermetre, bir voltmetre ve bir voltmetre. faz ölçer… Bununla birlikte, bu durumda, güç ölçüm hatası yalnızca üç cihazın hatalarının toplamına değil, aynı zamanda yoldan kaynaklanan ölçüm yöntemi hatasına da bağlı olacağından, daha yüksek bir ölçüm doğruluğuna güvenilemez. hangi ampermetre ve voltmetre dahildir. Bu nedenle, bu yöntem yalnızca yüksek ölçüm doğruluğu gerekmediğinde kullanılabilir.

Aktif gücün doğru bir şekilde ölçülmesi gerekiyorsa, elektrodinamik sistem wattmetreler veya elektronik wattmetreler kullanmak en iyisidir. Kaba ölçümler için ferrodinamik wattmetreler kullanılabilir.

Devre voltajı, wattmetrenin voltaj ölçüm sınırından düşükse, yük akımı, ölçüm cihazının izin verilen akımından daha düşükse, wattmetreyi AC devresine bağlamak için kullanılan devre benzerdir. Bir wattmetreyi bir DC devresine bağlama şeması… Bu, akım bobininin yüke seri, gerilim bobininin ise yüke paralel bağlandığı anlamına gelir.

Elektrodinamik wattmetreleri bağlarken, bunların sadece DC devresinde değil, aynı zamanda AC devresinde de kutupsal oldukları akılda tutulmalıdır. Alet iğnesinin sıfırdan doğru (ölçeğe göre) sapmasını sağlamak için, alet panelinde sargıların başlangıcı bir nokta veya yıldız işaretiyle gösterilir. Bu şekilde işaretlenen kelepçelere, bir güç kaynağına bağlı oldukları için jeneratör kelepçeleri denir.

Wattmetrenin sabit bobini, yalnızca 10 - 20 A yük akımlarında yükle seri olarak bağlanabilir. Yük akımı daha büyükse, wattmetrenin akım bobini bir ölçüm akım trafosu aracılığıyla bağlanır.

Düşük güç faktörüne sahip bir AC devresindeki gücü ölçmek için özel düşük kosinüslü wattmetreler kullanılmalıdır. Ölçekleri, hangi cos phi değerlerine yönelik olduklarını gösterir.

Cos phi <1 olduğunda, elektrodinamik wattmetrenin aşırı yüklenmesini önlemek için kontrol ampermetresini ve voltmetreyi dahil etmelisiniz. Örneğin, Azu = 5 A anma akımına sahip bir wattmetre, Azu = 5 A ve cos phi = 1 tam akım sapmasını ve Azu = 6,25 A ve cos phi = 1 akımında gösterebilir (yani Azu = Azun / çünkü fi). İkinci durumda, wattmetre aşırı yüklenecektir.

AC devresine, izin verilenden daha büyük bir yük akımı ile bir wattmetrenin dahil edilmesi

Yük akımı, wattmetrenin izin verilen akımından daha büyükse, wattmetrenin akım bobini, bir ölçüm akım trafosu aracılığıyla açılır (Şekil 1, a).

Pirinç. 1. Bir wattmetreyi yüksek akımlı bir alternatif akım devresine (a) ve yüksek voltajlı bir ağa (b) bağlama şemaları.

Akım trafosu seçilirken trafonun anma primer akımının Az1 olmasına ve şebekede ölçülen akıma eşit veya daha büyük olmasına dikkat edilmelidir.

Örneğin, yükteki akımın değeri 20 A'ya ulaşırsa, anma akım dönüştürme faktörü Kh1 = Az1i/ Az2i = 20/5 = 4 olan 20 A primer anma akımı için tasarlanmış bir akım trafosu alabilirsiniz.

Bu durumda ölçüm devresindeki voltaj izin verilen wattmetreden düşükse, voltaj bobini doğrudan yük voltajına bağlanır. Gerilim bobininin başlangıcı, akım bobininin başlangıcına / köprülenir. Ayrıca jumper 2'yi kurmak da gereklidir (bobin başlangıcı ağa bağlıdır). Gerilim bobininin ucu, şebekenin başka bir terminaline bağlanır.

Ölçülen devredeki gerçek gücü belirlemek için, wattmetre okumaları akım trafosunun nominal dönüştürme oranıyla çarpılmalıdır: P = Pw NS Kn1 = Pw NS 4

Şebekedeki akım 20 A'yı geçebilirse, Kn1 = 50/5 = 10 iken primer anma akımı 50 A olan bir akım trafosu seçilmelidir.

Bu durumda güç değerini belirlemek için wattmetre okumalarının 10 ile çarpılması gerekir.