Pošaljite svoj dobar rad u bazi znanja je jednostavan. Koristite obrazac u nastavku
Studenti, diplomirani studenti, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u studiranju i radu bit će vam vrlo zahvalni.
Objavljeno na http://www.allbest.ru/
Federalna agencija za obrazovanje
Siberijska državna automobilska i putna akademija (Sibadi)
Specijalnost: upravljanje kvalitetom
Odjel: Upravljanje kvalitetom
Kursni rad
Disciplinom
Fizičke osnove mjerenja
Mjerasnagaienergija
Umjetnik: student grupe 10ke1,
Visor Evgenia Yurevna
Lider: C. T.N., vanredni profesor
Stabičan Igor Anatolievich
2.1 Mjerenje napajanja.
2.1.5 Termoelektrični vatmetar
2.2 Mjerenje energije
2.2.1 Stalna struja
3. Mjerenje snage i energije u trofazni lanci.
3.1 Mjerenje napajanja
3.2 Mjerenje energije
3.2.1 Aktivna energija
3.2.2 Reaktivna energija
Bibliografija
1. Analitički izrazi moći kao osnova metoda mjerenja moći i energije
Aktivni P i reaktivni q moć jednofazna struja Definirano izrazima:
P \u003d ui troškovi, q \u003d ui simz,
gdje u i ja - ulazne vrijednosti napona i struje; C je ugao smicanja između tih vrijednosti.
Kada je otpor opterećenja čisto aktivan, zatim za snagu trajnih i naizmjeničnih struja, izrazi su valjani:
P \u003d ui, p \u003d iirn, p \u003d ui / rn.
U aktivno opterećenje Rezultirajuća moć primjenjuje se na toplinu, a količina topline Q puštena po jedinici vremena proporcionalna je moći; Q \u003d? Str.
Aktivna snaga trofaznog cilja može se izraziti na sljedeći način:
za simetrični sistem
za trožino asimetrični sistem
P \u003d u1,3i1cosg + u2,3i2cosd
P \u003d u2,1i1coss + u3,1i2cosl
P \u003d u1,2i1cosb + u3,2i3cosb
za četverožični asimetrični sistem
P \u003d U1F I1F košta1 + U2F I2F Cosc2 + U3F I3F Cosc3
U ovim izrazima: I1, I2, I3 i U1.3, U2,3, U2,1, U3,1, U1,2, U3,2-- Aktivne vrijednosti linearnih struja linearnih naprezanja: IF i UF - važeće vrijednosti fazne struje i napona (dodatni indeksi 1, 2, 3 znače pribor struje i naglašava odgovarajuće faze); C-- Kroz uglove smicanja između odgovarajućih naprezanja i struje faze i struje, i B, u, G, C, L, D - prebacivanje između odgovarajućih linearnih naprezanja i struje. Gore navedeni izrazi važe i kada je opterećenje povezano zvijezdom i trokutom.
Reaktivna snaga za trofazni lanac u općem slučaju:
Q \u003d u1fi1fsints1 + u2fi2fsints2 + u3fi3f sinc3
i sa potpunim simetrijskim sistemom
Q \u003d 3UFI Fsints \u003d V3ulialsinz
Iz gore navedenih izraza slijedi da se moć može odrediti ili na bazi indirektnih mjerenja drugih vrijednosti I, U, C, Q ili direktno prema očitavanju instrumenta: vatmetri (za aktivnu snagu), ocijenjeni u vatima , i zagrijavajuće (reaktivne snage), diplomirane u Verama vršio je potrebne računarske operacije.
Računalna tehnologija razlikuje dvije glavne grupe višestrukih uređaja:
1) Uređaj direktno umnožava dvije X1 X2 vrijednosti u kojima je rezultat y \u003d x1x2. Izlazna vrijednost može biti električna ili mehanička (linearni ili kutni pokret). Primjer takvih uređaja je upotreba elektrodinamičkog i ferrodinamičkog za relimetrima stalnih i naizmjeničnih struja i šaltera direktna strujakao i indukciju - za šaltere naizmjenična struja. Moguće je koristiti i pretvorbe sa hodnikom izlazne električne veličine;
2) Uređaji za beskonačno umnožavanje u kojima množenje X1 i X2 izvode drugi matematičke operacijeNa primjer, uz pomoć identiteta:
x1x2 \u003d 0,25 [(x1 + x2) i- (x1-x2) i]
Ovdje se množenje zamjenjuje dodavanjem, oduzimanjem i izgradnjom kvadrata. Za potonju operaciju koriste se nelinearni pretvarači u kojima je izlazna vrijednost proporcionalna kvadratu ulazne vrijednosti. Takvi pretvarači, nazvani trgovima, mogu se implementirati u obliku termoelektričnih i ispravljačkih pretvarača, kao i korištenje umjetno stvorenih nelinearnih ciljeva koji reproduciraju kvadratnu ovisnost.
Na području visokih i ultra visokih frekvencija široko su korišteni, na temelju upotrebe ravnopravnostiQ \u003d? P, jer je u ovim frekvencijama raspona opterećenja praktično aktivna (na primjer, otpornost na zračenje antene) i stvarna Opterećenje se lako zamijeni poznatim ekvivalentom. Veza između snage i količine toplote je uspostavljena ili kalorimetrijska metoda (ponekad fotometrijsko) ili promjenom otpornosti termistora zagrijanog ovom snagom.
Budući da je energija integralna s vremenom od moći, uređaji za CE mjerenje, pod nazivom šalteri električna energijaMora imati integriranje svojstava. Za indirektno mjerenje energije kroz snagu i vrijeme pribježuju se rijetkim slučajevima, na primjer, kada su brojači kalibrirani.
2. Mjerenje snage i energije u stalnim i jednofaznim strujnim krugovima
2.1 Mjerenje napajanja
Za mjerenje moći u krugovima konstantne i jednofazne naizmjenične struje, koriste se uređaji koji se nazivaju vatmetri za koje se koriste elektrodinamički i ferrodinamički mjerni mehanizmi.
2.1.1 Elektrodinamički vatmetri
Elektrodinamički vatmetri proizvedeni su u obliku prijenosnih uređaja visoke preciznosti (0,1-0,5) i koriste se za precizna mjerenja snage izravne i naizmjenične struje na industrijskom i povećanoj frekvenciji (do 5000 Hz). Ferrodinamički vatmetri najčešće se nalaze u obliku štitnika u odnosu na klasu niske tačnosti (1,5-2,5). Nanesite takve vatmemere uglavnom na alternacijsku struju industrijske frekvencije. U stalnoj struji imaju značajnu grešku zbog histereze jezgara.
Za mjerenje snage na visokim frekvencijama koriste se termoelektrični i elektronički vattmetri, koji su magnetoelektrični mjerni mehanizam, opremljen aktivnim pretvaračem napajanja u stalnoj struji. U pretvaraču napajanja, operacija množenja vrši se pomoću UI \u003d P i prijem signala na izlazu ovisno o proizvodu UI, I.E. iz snage.
Na slici. 1, ali prikazuje se mogućnost korištenja elektrodinamičkog mehanizma za mjerenje za izgradnju vatmetra i mjerenja napajanja.
Sl. 1. Shema inkluzije Wattmetera (a) i vektorski dijagram (B)
Fiksna zavojnica 1, uključena u krug opterećenja, dosljedno se naziva sekvencijalni lanac vatmetra, pomični zavojnica 2 (s dodatkom otpornika), uključujući paralelno opterećenje - sa paralelnim lancem.
Za vatmetra koji se trči na stalnoj struji:
Razmotrite rad elektrodinamičkog vatmetra na naizmjeničnu struju. Vektorski dijagram riže. 1, koristi se za induktivnu prirodu opterećenja. Trenutni vektor paralelnog lanca zaostaje za vektorom u ugaonom G zbog neke induktivnosti pokretne zavojnice.
Iz ovog izražavanja slijedi da vatmeter pravilno mjeri moć samo u dva slučaja: na r \u003d 0 i g \u003d c.
Stanje G \u003d 0 može se postići stvaranjem rezonacije stresa u paralelnom lancu, na primjer, okretanjem kondenzatoru odgovarajućim kapacitetom, kao što je prikazano na tipskoj liniji na Sl. 1, a. Međutim, rezonanca stresa bit će samo na određenoj frekvenciji. Uz promjenu frekvencije, stanje r \u003d 0 je pokvaren. Sa r ne jednakim 0, Wattmeter mjeri moć s pogreškom IY-a, koja se naziva ugla ugla.
S malom vrijednošću kuta G (r, obično je ne više od 40 - 50 "), relativna greška
U cogn c, blizu 90 °, ugaona greška može dostići velike vrijednosti.
Druga, specifična, greška vatmetara je greška zbog potrošnje energije po zavojnicama. Pri mjerenju potrošnje energije mogući su dva vatmetra okretni krugovi, karakterizirani uključivanjem svog paralelnog lanca (Sl. 2).
Sl. 2. Sheme inkluzije paralelno namotavanje vatmetra
Ako ne uzimate u obzir promjene faze između struja i naprezanja u zavojnicama i razmotrite opterećenje n čisto aktivne, greške u (a) i u (b), zbog postrojenja za navlake za napajanje, za figure. 2, A i B:
tamo gdje su PI i RU, odnos, snaga koja se konzumira prema redovnom i paralelnom lancu vatmetra.
Od formula za (a) i u (b) može se vidjeti da pogreške mogu imati uočljive vrijednosti samo prilikom mjerenja snage u krugovima sa malim napajanjem, tj. I. kada su PI i RU-ovi proporcionalni pH.
Ako promijenite znak samo jednu od struja, smjer odstupanja pokretnog dijela vatmetra promijenit će se.
Wattmeter ima dva para stezanja (serijski i paralelni lanci), a ovisno o njihovoj uključivanju u krugu, smjer odbijanja pokazivača može biti drugačiji. Da bi se pravilno uključio vatmetar, jedan od svakog para stezaljke označen je znakom "*" (zvjezdica) i naziva se "Clamp generatora".
2.1.2 FERERODYNAMIČKI WATTMETRE
Za vatmetar u AC krugu imat ćemo:
omogućujući da nedostaju gubici u magnetskoj jezgri (magnetski protok i trenutni poklapanje u fazi), reaktivnost paralelnog lanca je zanemarljiva i zračni jaz u njemu je ujednačen, zbog kojih je množitelj u konverzivnoj jednadžbi:
Stoga je osjetljivost vatmetra stalna vrijednost (za ovu frekvenciju), a pojačala je razmjera uređaja da bude ujednačen.
Pored grešaka svojstvenih elektrodinamičkim vatmerima, ferodinamički vatmetri imaju specifične greške. Nesrazmjernost magnetskog toka i struje u serijskom krugu, zbog nelinearnosti krivulje magnetizacije magnetizacije, dovode do činjenice da se isti pokazatelj može primijetiti kada različite vrijednosti Trenutni i faktor snage i snage. U stalnoj struji, zbog magnetske histereze, bit će različita svjedočenja vatmetra sa povećanjem i smanjenjem struje. Takođe postaje primjetan u razlici u očitavanju instrumenta na konstantnoj i naizmjeničnoj struji.
Ferrodinamički vatmetri koriste se kao prijenosni, stacionarni i samoprovodni uređaji naizmjenične struje
2.1.3 Wattmetri s kvadratima
Kao primjer implementacije vatmetra sa trgovima, na slici 3 prikazuje se direktoru električni krug Koristeći diode. Paralelno, napajanje je uključeno iz R1i R2 otpornika.
Dva otporna R3 povezana su serija sa opterećenjem na koji trenutni teče. praktično jednak trenutnom Učitava i. R4 otpornici su uzastopno uključeni s diodama D1 i D2, ograničite struju kroz njih tako. Da bi se operaciona tačka instalirala na kvadratno područje karakteristika dioda.
Za trenutnu vrijednost napona U1NA R1, koja je proporcionalna naponu U mreže, imamo:
Pretpostavlja se i da je shont action R 4 i mjerni uređaj napajanja vrlo mali.
Pad napona U2 na r 3 je jednak
Neka u nekom trenutku valovita napona na r 1 i r 3, poput srušene na slici. 3. Zatim iznos U1 + U2 \u003d? 1U +? 2i se nanosi na diodu D1? 1U +? 2i, a njihova razlika je U1 - U2 \u003d? 1i. 1i. Formirana je razlika između točaka A i B? U \u003d (i "- i") R4, ako sam "i ja" - izravnane struje proporcionalne kvadratima nanesene napone, I.E. trenutne vrijednosti snage. Budući da magnetoelektrični uređaj IP-a reagira na prosječnu vrijednost? U. Nakon integracije i prelaska na trenutne vrijednosti struje i napona, dobivamo da će ugao odstupanja pokretnog dijela biti proporcionalan na snazi. Takvi se vatmetri primjenjuju i u polju povećanih frekvencija; Oni konzumiraju malu snagu, oni su relativno veliki prema glavnoj grešci, koja se objašnjava glavnom rubom, neadekvatnošću pretvarača D1 i D2 i odstupanje njihovih karakteristika iz čisto kvadratnih.
2.1.4 Wattmetri sa predajnicima sala
Za Converter Hall možete implementirati wattmeter ako je jedna od ulaznih vrijednosti, na primjer, indukcijskog una, za izradu proporcionalnog napona, a druga - struja Ja-- TOKU. Kroz teret. Zatim e. d. s. Dvorana će biti proporcionalna moći.
Da biste implementirali vatmetar, pretvarač sa hodnikom nalazi se u uskim jazom magnetskog kruga 1 (Sl. 4), magnetizirani namotavanje L1 uključivalo je paralelno s izvorom, dok je trenutna proverna za pretvarač zbog pada napona Shunt je proporcionalan strujom opterećenja I. Induktivna L2 u serijskom krugu koristi se za ispravljanje frekvencije koje su pogreške povezane sa činjenicom da paralelno tekući struju, baš kao što se odvijaju u elektrodinamičkim vatmerima .
Wattmetri sa pretvorcima sa hodnikom mogu se izgraditi za mjerenja u klizama iz zvuka i visokih frekvencija.
2.1.5. Elelectric Wattmeter.
Raspon frekvencije može se proširiti na 1 MHz ako je kvadrat izgrađen na beskontaktnim termičkim pretvaračima. Termoelektrični vatmetar razlikuje se od ispravljanja činjenice da se umjesto diode, grijači beskontaktne termoelemenke uključe, a termo-EMF razlika na hladnim krajevima, mjerena magnetoelektričnim maleloltmetrom, proporcionalna je prosječnom opterećenju tereta.
Termogottermetri se koriste prilikom mjerenja snage u krugovima s ne-sinusoidnim oblikom struje i napona; Prilikom mjerenja energije u lancima s velikim faznim promjenama između napona i struje, prilikom određivanja greške frekvencije elektrodinamičkih religija.
2.1.6 Načini indirektnih mjerenja napajanja
Moć stalne ili naizmjenične struje (sa aktivnim opterećenjem) može se mjeriti metodom ammetra i voltmetra (Sl. 4).
Sl. 5. Sheme uključivanja instrumenta
Obje sheme inkluzije svojstvene su metodičkom greškom. Kada se uključite prema shemi na slici 15.9, P Aksilnost, definirana kao proizvod izmjerenih vrijednosti u i ja, bit će veći od snage pH, konzumiranom u opterećenju, po količini snage konzumira ampermetar, tj.
gde je r a je otpor ammetrom.
Relativna greška
g01 \u003d (RR) / PH = Ra / rn
Za shemu prikazanu na slici.5.b, metodološka greška zbog snage koju konzumira voltmetar je slična:
PH \u003d P- (UI / RV)
gdje je RB otpornost na voltmetar.
Relativna greška u ovom slučaju
g02 \u003d UI / RB \u003d rn
Kada se koriste najviša tačnost (od 0,5 i viša), koristi se kompenzator istosmjernog napona, koji se mjeri naponom koji se primjenjuje na vatmetar, a trenutna čvrstoća se određuje mjerenjem pada napona na mjernom otporu koji je uključen u rečna sekvencijalni krug.
Da biste odredili aktivnu i reaktivnu snagu, može se koristiti kompenzator za izmjeničnu naponu, mjerni napon, struja i ugao promjene između njih.
Kompenzatori se koriste u mjerenjima u krugovima s malim napajanjem, kada uključivanje vatmetra može dovesti ne samo u velike greške, već i do kršenja postojećeg načina rada lanca.
2.2 Mjerenje energije
2.2.1 Stalna struja
Za mjerenje potrošnje energije u stalnoj struji koriste se brojila od tri sustava: elektrodinamički, magnetoelektrični i elektrolitički. Elektrodinamički šalteri su dobili najveću distribuciju. Fiksni strujni zavojnici koji se sastoje od malog broja zaostalih okretanih žica dosljedno su uključene u mrežu. Pokretna zavojnica sfernog oblika, nazvana sidro, ojačana je na osovini, koja se može rotirati u špijunima. Namotavanje sidra izrađeno je od velikog broja okretaja tanke žice i podijeljeno u nekoliko odjeljaka. Krajevi dijelova lemljeni su za kolekcionarske tanjure, koji se odnose na metalne ravne četke. Network napon se nanosi u sidro namotavanje kroz dodavanje otpora. Kada merač radi, kao rezultat interakcije struje u namotavanju sidra i magnetnog protoka fiksnih struja zavojnice, stvara obrtni moment, pod utjecajem koji će se sidro početi okretati. Broj potrošenog energije na mreži može se suditi po broju revolucija izrađenih sidrom (disk). Količina energije koja dolazi na jedan promet sidro naziva se stalni brojač. Broj revolucija sidra, unošenje jedinice odgovorne električne energije, naziva se omjer prijenosa.
2.2.2 Jednofazna naizmjenična struja
Za mjerenje aktivne energije u lancima jednofazne naizmjenične struje, koriste se mjerama indukcijskog sustava. Uređaj za indukciju je gotovo isti kao indukcijski vatmetar. Razlika je u tome što brojač nema opruge koji stvaraju suprotstavljeni trenutak, zbog čega se brojač može slobodno okretati. Strelica i ljestvica vatmetra zamjenjuju se u šalteru sa mehanizmom za brojanje. Stalni magnet koji služi u vatmetrom da se smiri, u šalteru stvara trenutak kočenja.
Sl. 6. Jednofazni uređaj mjerača
trenutni uređaj za energiju energije
3. Mjerenje snage i energije u trofaznim krugovima
3.1 Mjerenje napajanja
Mjerenje aktivne snage u trofaznim krugovima vrši se pomoću tri, dva ili jednog četara koristeći različite krugove njihovog uključivanja. Krug prebacivanja vatmetara za mjerenje aktivne snage određuje se mrežnim dijagramom (tri ili četverožična), dijagram fazne veze prijemnika (zvijezda ili trokuta), karakteristika opterećenja (simetrična ili asimetrična) ), dostupnost neutralne tačke.
S asimetričnim opterećenjem u četverožičnom krugu, aktivna snaga mjeri se tri vatmetara (Sl. 7), od kojih svaka mjeri snagu jedne faze - faznu snagu.
Aktivna snaga prijemnika određena je količinom očitavanja tri vattermetra
P \u003d P 1 + P 2 + P 3,
gdje je p 1 \u003d u a i a cos c a;
P 2 \u003d u b i b cos c b;
P 3 \u003d u c i c cos c c.
Mjerenje napajanja Tri vatmetara moguća je pod bilo kojim uvjetima.
S simetričnim prijemnikom i pristupačnom neutralnom tačkom, aktivna snaga prijemnika određuje se pomoću jednog vatmetra, mjerenje aktivne snage jedne faze P φ prema Sl. 8. 8 shema. Aktivna snaga cijelog trofaznog prijemnika jednaka je vatmetrom utrostručim čitanju: P \u003d 3 P F.
Slika 8 prikazuje uključivanje uređaja direktno u jednu od faza prijemnika. U slučaju da neutralna točka prijemnika nije dostupna ili se faze faze prijemnika uključene s trokutom ne uklanjaju, dijagram se primjenjuje. 9 Korištenje umjetne neutralne točke N. "U ovoj shemi, osim toga, u dvije faze uključuju otpornike s otporom R \u003d r v.
Mjerenje aktivne snage simetričnog prijemnika u trofaznom lancu sa jednim vatmetrom primjenjuju se samo s potpunom garancijom simetrije trofaznog sistema.
Mjerenje napajanja sa dva vatmera.
U tro-žičnim trofaznim krugovima, sa simetričnim i asimetričnim opterećenjima i bilo kojoj metodi povezivanja prijemnika, krug mjerenja aktivne snage prijemnika sa dva četveroma je rasprostranjena (Sl. 10). Čitanja dva vatmetara sa specifičnim krugom njihovog uključivanja omogućavaju vam da odredite aktivnu snagu trofaznog prijemnika uključenog u krug sa simetričnim naponom napajanja.
Slika 10 prikazuje jednu od mogućih inkluzijskih shema vatmetara: Ovdje su trenutne zavojnice uključene u linearne žice sa strujama i a i i b, a naponske zavojnice su na linearnim naponima u AC i u BC.
Zbroj svjedočenja dva vraga je zaista jednaka aktivnoj snazi \u200b\u200btrofaznog prijemnika.
Sa simetričnim opterećenjem
I a \u003d i b \u003d i l, u ac \u003d u bc \u003d u L.
Iz vektorskog dijagrama (Sl. 11) Dobili smo da je ugao B između vektora u AC i IA jednak b \u003d c - 30 °, a ugao između vektora u BC i IB-u je b \u003d c + 30 ° .
U slučaju koji se razmatra, svjedočenje vatmetara može se izraziti formulama
P 1 \u003d u l i l co (c - 30 °),
P 2 \u003d u l i l co (c + 30 °).
Zbroj svjedočenja vatmetara
P 1 + p 2 \u003d u l i l \u003d u l i l cos c.
Zbog činjenice da su kozine uglova u rezultirajućoj formuli mogu biti pozitivne i negativne, u općem slučaju, aktivna snaga prijemnika, mjerena metodom dva četara, jednaka je algebarskoj količini indikacija.
Sa simetričnim prijemnikom, svjedočenje Wattmera P 1 i P 2 bit će jednako samo na C \u003d 0 °. Ako je c\u003e 60 °, tada će svjedočenje drugog Wattmetra P 2 biti negativan.
Za mjerenje aktivne snage u trofaznim krugovima industrijskih instalacija, trofazni elektrodinamički i ferodinamički vatmetri široko se koriste, koji sadrže dva mjerna mehanizma u jednom slučaju i ukupni pokretni dio. Zavojnice oba mehanizma međusobno su povezane u skladu s shemama koji odgovaraju razmatranom metodi dva četverokutna. Čitanje dvoelementa Wattmetra jednak je aktivnoj snazi \u200b\u200btrofaznog prijemnika.
3.2 Mjerenje energije
Slika 12. Mjerenje aktivne energije u trofazna mreža troeletni (a) i dvoeletni (b) brojila
3.2.1 Aktivna energija
U trofaznim krugovima, aktivna energija WA mjeri se tri-fazni brojila od tri ili četiri elementa. Tri šaltera elementa konstruktivno predstavljaju tri mjerna sistema jednofaznih metara koji imaju zajedničku osovinu. Troeletni brojila (Sl. 12, a) koriste se u četverofaznim krugovima.
Za mjerenje aktivne energije u krugovima putovanja koriste se brojila s dva elementa (Sl. 12, b), koji kombiniraju mjerne sisteme dva jednofazna brojila. Namote ovim sustavima uključuju dijagram dva četara (Sl. 13).
3.2.2 Reaktivna energija
Reaktivna energija WP-a sa simetričnim opterećenjem tri-žičnih mrežnih faza može se mjeriti pomoću dva jednofazna brojila, čiji namoti su uključeni u skladu s suštinom. 13. Vrijednost WP-a nalazi se kao razlika očitanja brojila, povećana VV3 puta. Pored toga, koriste se posebni trofazni brojila reaktivnog energije, koriste se i sa simetričnim i u asimetričnim fazama.
Bibliografija
1. Elektrotehnika. Yu.m. Borisov, D.N. Lipatov, yu.n. Zorin. Udžbenik za univerzitete. - Drugo ed., Pere-rob. i dodaj. - M.: Energoatomizdat, 1985.
2. Električna mjerenja. Metode sredstava i mjerenja (opći kurs) KP Dyachenko ed. E.g. Schramkova, 1972.
3. Osnove metrologije i električnih mjerenja: udžbenik za univerzitete, B.O. Avdeev, E.M. Antonuuk, E.M. Dušin i dr.; Ed. Jedite. Duša. - 6. ed., Pererab. i dodaj. - L.: Energoatomizdat. Lenjingr. 1987
4. Uređaji i metode za mjerenje električnih vrijednosti: studije. Priručnik za univerzitete. Npr Atamalyan. 3. izdanje, rekreacija. i dodaj. - M.: Pad, 2005
Objavljeno na Allbest.ru.
Slični dokumenti
Napon, struja, snaga, energija kao osnovna električne vrijednosti. Metode za mjerenje konstantnog i naizmjeničnog napona, snage u trofaznim krugovima, aktivnom i reaktivnom energijom. Opće karakteristike Električne dizala za borbu protiv insekata.
ispitivanje, dodano 19.07.2011
Određivanje apsolutnih, relativnih i smanjenih grešaka. DC kompenzatori, njihova svrha i princip rada. Mjerenje snage od strane vatmetara koristeći trenutne i naponske transformatore u jednofaznim i trofaznim krugovima.
ispitivanje, dodano 08.01.2011
Razmatranje osnovnih metoda mjerenja električna snaga i energija u lancu jednofaznog sinusoidne struje, u krugovima povećanih i visokih frekvencija. Opis dizajna vatmetara, jednofazni brojila. Proučavanje karakteristika modernih uređaja.
sažetak, dodano 08.01.2015
Instant, srednja i potpuna snaga harmoničnih oscilacija u električni lanci. Pozitivna vrijednost trenutne potrošnje električne energije i električne energije. Uvjeti prijenosa za maksimum srednje snage od generatora u opterećenje. Režim generatora.
predavanje, dodano 04.04.2009
Mjerenje potrošene ili generirane energije u AC mrežama. Uređaj i princip indukcijskog brojila, glavnih čvorova. Klasifikacija I. specifikacije Jednofazni i trofazni brojila, zahtjevi za ugradnju.
sažetak, dodano 08.06.2011
Istorija pojave instrumenata računovodstva i mjerne električne energije. Klasifikacija brojača električne energije prema vrsti izmjerenih vrijednosti, vrstu veze i dizajnu. Dijagram uređaja za indukcijsko brojilo. Budućnost računovodstva električne energije.
sažetak, dodano 11.06.2014
Posebna preciznost elektrodinamičkih uređaja, njihovih sorti i upotreba za određivanje struje i napona u AC i DC sklopovima. Princip rada Wattmetra, uređaj magnetoelektričnog logotama, njihova distribucija i primjena.
sažetak, dodano 25.11.2010
Glavni elementi trofaznog električnih krugova. Trofazni izvor električne energije. Analiza električnih krugova prilikom povezivanja trofaznog izvora i prijemnika prema "Star" shemama sa nultom žicom i trokutom. Izračun i mjerenje moći.
prezentacija, dodana 25.07.2013
Koncept rada i moći, njihovo mjerenje. Odnos između rada i energije. Kinetic I. potencijalna energija. Zakon očuvanja energije i impulsa. Sudar dva tel. Formule povezane s radom i energijom u progresivnom pokretu.
sažetak, dodano 01.11.2013
Metoda izračunavanja parametara mjernog mehanizma magnetoelektričnog sustava uključena u lanac pomoću shunt-a. Određivanje snage voltmetra i ammetra. Mjerenje aktivne snage u trofaznim strujnim krugovima. Izbor mjerne opreme.
Trenutno je potrebno izmjeriti moć i energiju DC-a, aktivnu snagu i energiju jednofazne i trofazne izmjenične struje, reaktivna snaga i energija trofazne naizmjenične struje, trenutnu vrijednost snage, kao i količinu električne energije
u vrlo širokoj granicama. Dakle, snaga stalne i jednofazne izmjenične struje mjeri se u rasponu do donje granice odnosi se na snagu naizmjenične struje visokih frekvencija radioteljetnih uređaja. Potrebna tačnost mjerenja snage stalne i naizmjenične struje različita je za različite frekvencijske raspone. Za stalnu i naizmjeničnu jednofaznu i trofaznu trenutnu industrijsku frekvenciju, greška mora biti unutar granica ultra visokih frekvencija, greška može biti veća
Mjerenje reaktivne snage je praktično samo u velikim potrošačima električne energije, koji se uvijek napaja trofazna alternacionalna struja. Donja granica za mjerenje reaktivne snage trofaznog AC-a na nivou je nekoliko, a gornja granica o grešci mjerenja reaktivne snage treba biti unutar
Raspon mjerenja električne energije određuje se rasponima promjena u nominalnim (maksimalnim) strujama i naponima. Za energiju koju su potrošili različiti električni uređaji, donja granica trenutnog mjernog raspona otprilike i naponi - međutim, mjerni alati za direktno mjerenje takvih malih energija ne postoje, a male energetske vrijednosti određene su indirektnim metodama ( Na primjer, određuju se moć i vrijeme). Gornja granica trenutnog raspona mjerenja dostiže napon. Dopuštena greška mjerenja energije mora biti unutar
Mjerenje reaktivne energije potrebno je samo za industrijske trofazne lance. Stoga je donja granica trenutnog raspona mjerenja u ovom slučaju na nivou 1 A, a napon je 100 V. Gornja granica trenutnog raspona mjerenja s direktnim mjerenjem energije je 50 A i napon - 380 V. Dopušteno Pogreška mjerenja reaktivne energije treba biti na nivou
U širokim granicama potrebno je i izmeriti količinu električne energije: od mjerenja količine električne energije u kratkoročnom trenutnim pulsima (jedinice milikulona) prije mjerenja količine električne energije koji se nalaze duže vrijeme (do CL). Dozvoljena mjerna greška u iznosu električne energije trebala bi biti unutar
Raspon mjerenja napajanja, energija, količina električne energije i najmanju grešku postignute
Tabela 15-5 (vidi skeniranje)
moderna sredstva za mjerenje proizvedena od strane domaće industrije prikazane su u tablici. 15-5.
Mjerenje snage i energije konstantne i naizmjenične jednofazne struje.
Za mjerenje snage u krugovima konstantnih i naizmjeničnih jednofaznih struja, koriste se elektrodinamički i ferrodinamički vatmetri, princip rada i sheme inkluzije razmatra se u § 5-3.
Za tačna mjerenja moći stalne i naizmjenične struje na industrijskoj i povećanoj frekvenciji (do 5000 Hz), elektrodinamički vatmetri proizvedeni su u obliku prijenosnih instrumenata tačnosti 0,1-0,5.
Za mjerenja električne energije u nastavcima u naizmjeničnim strujnim krugovima industrijskih ili viših fiksnih frekvencija (400, 500 Hz), korišteni su zaštitni ferodinamički vatmetri klase tačnosti 1,5-2,5.
Za visoke frekvencije koriste se termoelektrični i elektronički četverobionici.
Pri mjerenju male snage na ultra visokim frekvencijama moguća je upotreba elektrometara (vidi § 5-3).
Za mjerenja napajanja u visokim strujama i naponima, vatmetri su obično uključeni mjernim transformatorima struje i napona.
Također su pronađene i indirektne metode za mjerenje snage stalne i jednofazne naizmjenične struje. DC napajanje može se odrediti pomoću dva uređaja: ampermetar i voltmetar i jednofazna izmjenična snaga - koristeći tri uređaja: ampermetar, voltmetar i fazometar (ili mjerač snage). Sa različitim shemama za uključivanje instrumenata, vrijednosti metodoloških grešaka mjerenja napajanja su različite, ovisno o omjeru otpornosti instrumenata i tereta (slično grešanjima vatmetra, § 5-3). Uz indirektno mjerenje moći potrebno je napraviti istovremeno brojanje na dva ili tri instrumenta. Pored toga, tačnost mjerenja se smanjuje sakrivanjem instrumentalnih instrumentalnih grešaka. Na primjer, direktna mjerenja jednofaznog izmjenične struje mogu se izvesti s najmanjim greškom (vidi tablicu 15-5), dok je sa indirektnim mjerenjima napajanja mjerenje samo faktora snage s najmanjim greškom i zato ukupne greška će premašiti
Za mjerenje snage AC-a, ponekad se koristi elektronski osciloskop, posebno kako bi se utvrdila moć gubitaka na histerezi u feromagnetskim materijalima. U ovom slučaju se područje histereze ispada da je proporcionalno moći gubitka.
DC mjerenje napajanja vrši se pomoću DC brojila.
Energija jednofaznih naizmjeničnih struja mjeri se indukcijskim mjerama električne energije (vidi § 5-3).
Električna energija se može mjeriti i elektroničkim brojilom električne energije koji nemaju pokretne dijelove. Takvi brojili imaju bolje metrološke karakteristike i veću pouzdanost i obećavajuća sredstva za mjerenje električne energije.
U lancima jednofazne naizmjenične struje, mjerenje jalove snage i energije važi samo sa laboratorijskim studijama. U ovom slučaju, pod javom energijom, reaktivna snaga jednofaznog lanca može se mjeriti kao pomoć tri uređaja (indirektna metoda), tako
a posebni vatmetar koji ima komplicirani dijagram paralelnog lanca kako bi se dobio fazni premještanje između trenutnih vektora i napona ovog lanca, jednak 90 °.
Mjerenje aktivne snage i energije u trofaznim krugovima.
U trofaznom sustavu, bez obzira na krug priključnog opterećenja (trokut ili zvijezda), trenutna vrijednost snage sustava izjednačava zbroj trenutnih snaga pojedinačnih faza:
Određuje se aktivna snaga p i energije tokom vremenskog intervala, respektivno, izrazi:
gdje - fazni naponi i struje; - Kosinus ugao faznog pomicanja između struje i napona u fazama opterećenja; T je promenski period naizmeničnog napona.
Za simetrični trofazni sustav u kojem su svi faza i linearni naponi, struje i uglovi faznih pomicanja između naprezanja i struja jednako jedna drugoj, ove će jednadžbe poduzeti obrazac:
gde - linearni napredovi i struje; - Cosin Cose Ugao fazne pomeranja između struje i napona u fazi opterećenja.
Kada je opterećenje povezana zvijezdom (Sl. 15-8, a) trenutna snaga gdje - trenutne vrijednosti faznih napona; - Instant vrijednosti fazne struje. S obzirom na to da jednadžba
Sl. 15-8. Dijagram mjerenja aktivne snage u trofaznom lancu jedan je od Wattmetra kada je opterećenje uključeno zvijezda (a) i trokut (b)
trenutna vrijednost snage trofaznog sistema može se predstavljati u tri oblika:
Istim zaključcima možete doći kada je opterećenje uključeno trokutom. Pretvaranje iz trenutnog u srednje vrijednosti, dobivamo izraze za aktivnu snagu:
gdje kao i aktivne vrijednosti linearnih naprezanja i struje; - uglovi faznog pomicanja između odgovarajućih struja i napona.
Iz jednadžbi (15-1) - (15-3) Može se vidjeti da se za mjerenje energije i stoga energije trofaznog sustava mogu primijeniti jednim uređajem, dva instrumenta ili tri instrumenta. Metoda jednog uređaja zasniva se na korištenju izraza (15-2) i koristi se u simetričnim trofaznim sistemima. U asimetričnom sustavu, u kojim vrijednostima struje, napona i uglovi fazne pomeranja nejednako, koriste metodu dva uređaja koristeći izraze (15-3).
Konačno, u najopćenitijoj službi, uključujući četverožični asimetrični sustav, trostrana metoda koristi se na temelju izraza (15-1).
Razmotrite metode mjerenja energije, što također daje prezentaciju i na metode mjerenja energije.
Metoda jednog uređaja. Ako je trofazni sustav simetričan, a faze opterećenja povezane su zvijezdom s dostupnom nulom
Sl. 15-9. Shema mjerenja aktivne snage u trofaznom lancu sa umjetnom nultom točkom (a) i vektorskom dijagramu (B)
point, jednofazni vatmetar uključen je prema dijagramu. 15-8 i izmjerite snagu jedne faze. Da biste dobili kapacitet čitavog testiranja, vatmetar se gubi. Također možete izmjeriti snagu kada su faze opterećenja povezane trokutom, ali pod uvjetom da se serijski namot vatmetra može uključiti u jednu od faza opterećenja (Sl. 15-8, b).
Ako je opterećenje uključeno s trokutom ili zvijezdom s nehanim nultom točkom, tada se vatmetar nanosi umjetnom nultom točkom (Sl. 15-9, a), koji se kreira pomoću dva dodatna otpornaca sa aktivni otpor U ovom slučaju potrebno je da otpor paralelnog lanca vatmetra). Na slici. 15-9, b prikazuje vektorski dijagram koji odgovara dijagramu Sl. 15-9, a. Napon na paralelnoj namotavanju i otpornicima koji formiraju umjetnu nultu točku jednaki su fazni naponi. Kutoni između faznih napona i faza opterećenja opterećenja označene su uglovima između vektora, kao i između vektora i jednaki su 30 °, ugao između vektora napona nanesenog na paralelni lanac vatmetra i struje Vektor u serijskom navijanju također je i čitanje Wattmetera
Od Avava, I.E. Wattmeter prikazuje snagu jedne faze. Da biste dobili kapacitet cijelog sustava, ispitivanje vatmetra treba utrostručiti. Isto će biti isti kada spajate zvijezdu opterećenja.
Za mjerenje energije, ova se shema ne primjenjuje zbog velike induktivnosti paralelnog lanca brojila.
Sl. 15-10. Inkluzivni krugovi dva četverokretacije za mjerenje aktivne snage trofazne mreže
Metoda dva uređaja. Ova metoda se koristi u asimetričnim trižinim lancima trofazne struje. Na osnovu izraza (15-3) imamo tri opcije za shemu inkluzije dvaju uređaja (Sl. 15-10, A - C). Analiza rada Wattmera za ove sheme pokazuje da, ovisno o prirodi faznog opterećenja, znak indikacije svakog od vatmeta može varirati. Aktivna snaga trofaznog sistema u ovom slučaju trebala bi biti određena kao algebarska količina čitanja oba vattermera.
Metoda tri uređaja. U slučaju kada je asimetrično opterećenje uključeno sa nulta-žicom zvijezdom, tj. Kada postoji asimetrični trofazni četverofazni sistem, koriste se tri četverokrevetna vozila, uključena u skladu s slikom. 15-11. S takvom inkluzijom, svaki od vatmetara mjeri snagu jedne faze. Kompletna snaga sustava definirana je kao aritmetička količina svjedočenja Wattmera.
Metode jednog, dva i tri uređaja uglavnom se koriste u laboratorijskoj praksi. U industrijskim okruženjima, dvo- i trofazni vattemeri i brojila, koji su kombinacija jednog instrumenta
Sl. 15-11. Dijagram mjerenja kruga Tri Wattmera
Sl. 15-12. Shema inkluzije Wattmetera (A) za mjerenje reaktivne snage u simetričnoj trofaznoj mreži i vektorskom dijagramu (B)
dvo- (dvoeletni) ili tri (troeletni) jednofazni mjerni mehanizmi koji imaju zajednički kotrljanje na koji je ukupni obrtni moment važi za sve elemente.
Mjerenje reaktivne snage i energije u trofaznom lancu.
Reaktivna snaga trofazne mreže može biti predstavljena kao zbroj reaktivnih kapaciteta pojedinih faza, I.E.
Sa potpunom simetričnom sistemu reaktivne snage
Izmerite jaku snagu (energija) trofazne mreže različiti putevi: Uz pomoć običnih vatmetara (šaltera) uključenih u posebne sheme, i uz pomoć mlaznih vatmetara (šaltera).
Uz potpunu simetriju trofazne mreže, reaktivna snaga može se mjeriti jednim vatmetrom uključenim prema podacima. 15-12, a. Vatmeter očitanja (uzimajući u obzir vektorski dijagram Sl. 15-12, b)
Da bi se utvrdila reaktivna snaga cjelokupnog testiranja, Wattmeter se pomnože sa šemom s jednim vatmetrom, čak i uz laganu asimetriju sistema pruža velike greške. Najbolji rezultati dobivaju se prilikom mjerenja reaktivne snage dva reda (Sl. 15-13), a istovremeno zbroj svjedočenja vatmetara
Analiza rada sheme na asimetričnom opterećenju prilično je komplicirana, tako da ćemo se ograničiti na privatni slučaj kada je sistem simetričan. U ovom slučaju, količina čitanja Wattmetera
Da bi se dobila reaktivna snaga trofazne mreže, količina svjedočenja vatmettera množi se sa 3.
Detaljna analiza šeme smokve. 15-14, a za neravnomjerna opterećenja faza sa simetričnim naponskim sustavom dovodi do istog rezultata.
Pri mjerenju reaktivne snage i energije u trožiku i na četverožiranim asimetričnim mrežama mogu biti
Sl. 15-14. Krug uključivanja dva vraga (a) za mjerenje reaktivne snage u trofaznoj mreži s djelomičnom asimetrijom i vektorskom dijagramom (B)
Sl. 15-15. (Vidi Skan) shema integracije tri vattermera (a) za mjerenje reaktivne snage u trofaznoj (četverožičnoj) mreži i vektorskom dijagramu (B)
primjenjuje se jedan troelektralni uređaj ili tri instrumenta (vatmetar ili brojač) - Sl. 15-15, a. Dokaz o mjernim karakteristikama razmatra za određeni slučaj. Količina čitanja instrumenta uzimajući u obzir faznu izmjenu kada su paralelne namote uključene kao što je prikazano na Sl.
Iz vektorskog dijagrama (Sl. 15-15, b) nalazimo kako treba pronaći reaktivnu snagu sustava, količina svjedočenja vatmetara mora biti podijeljena u
Na osnovu ove metode reaktivni brojila su pogodni za trožine i četverožirane lance trofazne struje.
Uz indirektne metode za mjerenje električne energije, na primjer, kada su električni brojila kalibrirani, koriste se elektrodinamički četverovi i zaustavljači.
Mjerenje količine električne energije.
Za mjerenje količine električne energije (vidi § 5-3) Koristite balističke galvanometre, coulotire i brojila Ampere. Svi su ovi uređaji uključeni u krug izmjerene struje ili direktno ili uz pomoć shunt.
Balistički galvanometri koriste se za mjerenje malih količina struje u kratkom vremenskom periodu. Greška u mjerenju količine električne energije balističkim galvanometrom u velikoj mjeri ovisi o omjeru vremena prolaska trenutnog pulsa kroz zavojnicu galvanometara i razdoblja slobodnih oscilacija njenog kotrljanja i može biti
Koulitori se koriste za mjerenje količine električne energije u trenutnim impulsima koji se javljaju od 0,05 do 2 sekunde sa trenutnom amplitudom od 20 do 200 mA. Smanjena greška mjerenja od strane mjerača COULUTE ne prelazi 5%. Značajka merača privjeske je potreba za dosljednošću amplitude pulsa izmjerene struje, I.E., upotreba je ograničena na mjerenje količine struje pravokutnog impulsa.
Brojači Ampere koriste se za mjerenje količine električne energije koje dugo teče. Na primjer, na primjer, za računovodstvo električne energije u krugu opterećenja baterije, kako bi se iznosio količinu električne energije u elektrolitičkim radionicama, itd. Smanjena greška magnetoelektričnih amper-sati ne prelazi smanjenu grešku Amp-sati amper ne više od ± 1%. Gore navedena tačnost elektrolitičkih brojila-sati-sati je više i može doći do
