Bir wattmetrenin anahtarlama devresi

Bir DC devresinin gücünü doğrudan ölçmek için bir wattmetre kullanılır. Wattmetrenin sabit seri bobini veya akım bobini, elektrik enerjisi alıcılarına seri olarak bağlanır. Ek bir dirençle seri bağlanmış hareketli bir paralel bobin veya voltaj bobini, enerji alıcılarına paralel bağlanan wattmetrenin paralel devresini oluşturur.

Wattmetrenin hareketli kısmının dönüş açısı:

α = k2IIu = k2U / Ru

nerede ben — seri bobin akımı; Azi - wattmetrenin paralel bobininin akımı.

Pirinç. 1. Cihazın şeması ve wattmetrenin bağlantıları

Ek direnç kullanımının bir sonucu olarak, wattmetrenin paralel devresi neredeyse sabit bir rth direncine sahip olduğundan, o zaman α = (k2 / Ru) IU = k2IU = k3P

Böylece wattmetrenin hareketli kısmının dönme açısı ile devrenin gücü tahmin edilebilir.

Wattmetre tekdüze ölçeği.Bir wattmetre ile çalışırken, bobinlerden birindeki akımın yönündeki bir değişikliğin, tork yönünde ve hareketli bobinin dönme yönünde bir değişikliğe neden olduğu ve ölçeğinden beri akılda tutulmalıdır. wattmetre genellikle tek taraflı yapılır, yani ölçek bölümleri sıfırdan sağa yerleştirilir, ardından bobinlerden birinde yanlış akım yönü ile ölçülen değeri wattmetreden belirlemek imkansız olacaktır.

Bu sebeplerden dolayı her zaman wattmetre kıskaçları arasında ayrım yapmalısınız. Güç kaynağına bağlı seri bobinin terminaline jeneratör denir ve cihazlarda ve diyagramlarda bir yıldızla işaretlenir. Bir seri bobine bağlı bir tele bağlı bir paralel devre kıskacına jeneratör kıskacı da denir ve bir yıldız işaretiyle işaretlenir.

Böylece doğru wattmetre anahtarlama devresi ile wattmetre sargılarındaki akımlar jeneratör terminallerinden jeneratör olmayan terminallere yönlendirilir. İki wattmetre anahtarlama devresi olabilir (bkz. Şekil 2 ve Şekil 3).

Pirinç. 2. Doğru wattmetre bağlantı şeması

Pirinç. 3. Doğru wattmetre bağlantı şeması

Şek. Şekil 2'de, wattmetrenin seri sargısının akımı, gücü ölçülen enerji alıcılarının akımına eşittir ve wattmetrenin paralel devresi, alıcıların voltajından daha büyük bir U' voltajı altındadır. seri bobinde voltaj düşüşü. Dolayısıyla PB = IU'= I (U + U1) = IU = IU1 wattmetrenin ölçtüğü güç, ölçülecek enerji alıcılarının gücüne ve wattmetrenin seri sargısının gücüne eşittir.

Şek.3, wattmetrenin paralel devresindeki voltaj, alıcıların voltajına eşittir ve seri bobindeki akım, wattmetrenin paralel devresindeki akımın değeri ile alıcı tarafından tüketilen akımdan daha büyüktür. Bu nedenle, Pc = U (I + Iu) = UI + UIu, wattmetre tarafından ölçülen güç, ölçülen enerjinin alıcılarının gücüne ve wattmetrenin paralel devresinin gücüne eşittir.

Wattmetre bobinlerinin gücünün ihmal edilebileceği ölçümler yaparken, Şekil 1'de gösterilen devrenin kullanılması tercih edilir. 2, çünkü genellikle seri bobinin gücü paralel bobinden daha azdır ve bu nedenle wattmetre okuması daha doğru olacaktır.

Doğru ölçümler için, sargısının gücü nedeniyle wattmetrenin okumalarında düzeltmeler yapmak gerekir ve bu gibi durumlarda Şekil 1'deki devre. 3, çünkü düzeltme U2/ Ru formülü ile kolayca hesaplandığından, burada Ru genellikle bilinir ve U sabitse düzeltme farklı akım değerlerinde değişmeden kalır.

Wattmetreyi şek. Şekil 2'de gösterildiği gibi, bobinlerin uçlarındaki potansiyeller, bobinlerin jeneratör terminalleri birbirine bağlı olduğundan, yalnızca hareketli bobin boyunca voltaj düşüşü miktarıyla farklılık gösterir. Hareketli bobin boyunca gerilim düşüşü, paralel devredeki gerilime kıyasla ihmal edilebilir düzeydedir çünkü bu bobinin direnci, paralel devrenin direncine kıyasla ihmal edilebilir düzeydedir.

Pirinç. 4. Yanlış wattmetre bağlantı devresi

İncirde. 4 bir wattmetrenin yanlış bir paralel devresi verilmiştir.Burada, sargıların jeneratör terminalleri, bobinlerin uçları arasındaki potansiyel farkın devre voltajına eşit olduğu (bazen çok önemli 240 - 600 V) ve sabit ve hareketli olduğu için ek dirençle bağlanır. sargılar birbirine çok yakındır, bobinlerin yalıtımının bozulması için elverişli koşullar yaratılır. Ayrıca çok farklı potansiyellere sahip bobinler arasında elektrostatik etkileşim gözlenecek ve bu da devrede güç ölçümünde ek hataya neden olabilecektir.