Mjerenje napajanja.U lancima direktna struja Moć se može mjeriti indirektnom metodom pomoću ammetra i voltmetra.

P \u003d ui.,

Ali to precizniji rezultat daje mjerenje snage elektrodinamičkog vatmetra, koji se mjeri s napajanjem bez obzira na generaciju. Izgled (a) i shema inkluzije vatmetra (b)prikazuje se na slici16. Wattmeter ima četiri stezaljke za povezivanje mobilnih i fiksnih zavojnica u lanac. Fiksni zavojnica se uključuje u lanac uzastopno i naziva se trenutnom zavojnice, a pokretna zavojnica zajedno s dodanim

Sl.16.1. Jednofazni vatmetar: ali-Pokušaj; B -Sham uključivanje u električni lanac naizmjenična struja.

otpornost na D - paralelno opterećenje i naziva se naponskim zavojnicama. Početak zavojnica označen je zvjezdicom * i i * u , kraj tekućeg zavojnica je 5 a, a kraj naponskog namotavanja -150V. Budući da se smjer odstupanja sa strelicom kanta od vatmetra ovisi o obostranom smjeru struje u zavojnicama, zaključci * i i * u povezani su na tekući izvor, a terminali 5 a i 150 V-u opterećenje. S obzirom na činjenicu da su zaključci * i i * u povezani na istu žicu, oni mogu se međusobno povezati od strane dirigenta koji se radi u praksi prilikom mjerenja moći u DC krugu i aktivna snaga u varijabilnom strujnom krugu.

Mjerenje energije.Postoje sljedeći načini za kontrolu potrošnje električne energije: 1. indirektan način. U ovom se slučaju mjere indirektni parametri, a potrošnja električne energije određena je izračunom. Na primjer, potrošnja električne energije u DC sklopovima određuje se formulom:

W \u003d u i t(16.1),

gde U. - napon na prijemniku električne energije I. - struja u primatelju t.- Vremenski prolaz.

Tako Za mjerenje protoka električne energije s prijemnikom potrebno je uključiti voltmetar i izmjeriti napon U., uzastopno uključite ammeter i mjerite trenutnu snagu I. . Vrijeme - t. Mereno pomoću hronometra. Uklanjanje svjedočenja iz voltmetra, ampermetar i hronometar potrošnje električne energije određeni su formulom (16.1). U naizmjeničnim strujnim krugovima, potrošnja električne energije određena je formulom (16.2)

W \u003d u i t cosφ(16.2)

Tako Za indirektno mjerenje struje u ovom slučaju, pored voltmetra, ammetra i hronometra, morate uključiti fazometar za mjerenje koeficijenta Cosφ snage.

2. Odmah. Ova metoda se koristi u naizmjeničnim strujnim krugovima. U ovom slučaju, indukcijski metar koristi se za mjerenje potrošnje električne energije. električna energija. Brojač je sumnjivo uređaj. Njegova glavna razlika iz smjera instrumenta je da ugao rotacije njegovog mobilnog dijela nije ograničen na proljeće, brojač se povećava, a čitanja brojača su zbrajana. Svaki promet pokretnog dijela brojača odgovara određenoj količini potrošenog energije. Brojač je uključen na Sl. 16.2 Električni krug kao i Wattmeter (Sl. 16, 1), I.E. Njegova trenutna namotaja (3) prebacuje se uzastopno sa opterećenjem i kontrolira trenutnu čvrstoću u opterećenju, a namotavanje napona (2) uključuje paralelno s opterećenjem i kontrolira napon na teret. Vrijeme se kontrolira prema broju revolucija.

Wattmeter se sastoji od dvije zavojnice: nepomično 1, sastoji se od malog broja zaokreta guste žice i pokretne 2, koji se sastoji od velikog broja tanke žice. Kad se vatmetar uključi, struja opterećenja prolazi kroz fiksnu zavojnicu, uzastopno uključenu u lanac, a pokretna zavojnica je paralelno uključena s potrošačem. Da bi se smanjila potrošnja energije paralelno namotavanje, težina pokretne zavojnice je uzastopno uključena dodatnim otporom 3 manganina. Kao rezultat interakcije magnetnih polja pokretnih i fiksnih zavojnica, događa se trenutak rotacije, proporcionalno struje oba zavojnica:

i.E. Moment zakretnog momenta proporcionalan je moći potrošenom u lancu.

Da biste strelicu instrumenta odstupa od nule udesno, potrebna vam je struja kroz zavojnicu da preskočite u određenom smjeru.

Za to su dvije stezaljke koje označavaju početak namotaja namijenjene * i električno povezane. Na skali vatmetra naznačeni su nazivni struja i nazivni napon uređaja. Na primjer, ako su 5 a i 150 V označene na skali uređaja, uređaj može mjeriti napajanje do 750 W. Skala nekih vatmetara ocjenjuje se u odjeljenjima. Ako, na primjer, vatmetar na 5 A i 150 V ima 150 podjela, zatim cijenu podjele ili stalni vatmetar, jednako 750: 150 \u003d 5 W / futrola.

Pored elektrodinamičkih relimetara, koristi se i za mjerenje snage u DC sklopovima, koriste se i vatmetri ferodinamičkog sistema.

2. Jednofazna naizmjenična struja. Kada se elektrodinamički vatmetar uključi u strukni krug, magnetna polja su pokretne i pokretne zavojnice, međusobno komuniciraju, uzrokovat će rotaciju pomične zavojnice. Trenutni trenutak rotacije mobilnog broja instrumenta proporcionalan je proizvodu trenutnih struja struje u obje zavojnice uređaja. Ali zbog brzih promjena, mobilni sustav neće moći pratiti ove promjene i trenutak rotacije uređaja bit će proporcionalan srednjoj ili aktivnoj snazi, na uglu rotacije mobilnog dijela vatmetra, Moguće je prosuditi vrijednost aktivne energije koju konzumira lanac.

Za mjerenje snage naizmjenične struje, koristit će se i indukcijski sistem. Sl. 362 prikazuje shemu inkluzije indukcijskog vatmetra s okretnim magnetskim poljem. Sekvencijalni firmware 1-1, koji se sastoji od malog broja zaokreta guste žice, nalazi se na dvije izbočene na suprotnim polnima i u lancu se uključuje u seriju. Paralelno namotavanje 2-2 Wattmetri, koji se sastoji od velikog broja okretaja tanke žice, nalazi se na dvije odvojene trake. Dosljedno s namotavanjem 2-2 uključivanja induktivne otpornosti 3, koji služi

Ugao promjene je 90 ° između njegovog napona i struje. Dakle, sa čisto aktivnim opterećenjem, dobijamo pomak u kut od 90 ° između struje u redovnim i paralelnim namotima, što je preduvjet stvarajući rotiranje magnetsko polje. Kada je uređaj uključen, ovo polje, prelazak aluminijumskog cilindra 4, inducira u njemu eddy Currentskoji, interakciju s poljem, kreirajte obrtni moment koji djeluje na pokretan dio uređaja. Ugao rotacije njega u bilo kojem opterećenju bit će proporcionalan aktivnoj energiji koju konzumira lanac:

Koncept indukcijskog wattmetra sa terenskom poljem dan je dan na slici. 335.

Pri mjerenju vatmetra za napajanje u niskonaponskim mrežama s velikim strujama koriste se trenutni transformatori. Da bi se smanjila potencijalna razlika između namota vatmetra, primarni i sekundarni krug trenutnog transformatora imaju zajedničku točku. Sekundarni transformator namotaj nije uzemljen, jer bi značilo uzemljenje jedne žice.

Da bi se utvrdila snaga mreže P 1 u ovom slučaju, čitanje vatmetra P 2 množi se sa koeficijentom transformacije trenutnog transformatora:

U visokonaponskim mrežama koriste se mjerenje snage, mjerni transformatori napona n struje (Sl. 363).

Na primjer, ako je naponski transformator 6000/100 V i trenutni transformator 150/5 A, a Wattmeter pokazali su 80 W, mrežna snaga bit će:

Kad se okrećete vatmetrima (brojila) kroz mjerenje

Transformatori trebaju priložiti ove uređaje tako da u istom smjeru postoje struje u istom smjeru kao da su direktno uključeni u mrežu.

Pored vatmetra, snaga jednofaznog AC-a može se odrediti očitavanjem tri uređaja: ampermetar, voltmetar i fazometar prema formuli:

3. Trofazna naizmjenična struja. S uniformnim opterećenjem trofaznog sustava za mjerenje snage, jedan jednofazni vatmetar omogućen je u skladu s dijagramom prikazanim na slici. 364 (a - Da biste povezali zvezdu; B - za trokut vezu). Prema serijskom navijanju vatmetra u ovom slučaju, fazni struja teče, a paralelno namotavanje uključeno je na fazni napon. Stoga će vatmeter pokazati snagu jedne faze. Da biste dobili snagu trofaznog sustava, potrebna vam je jednofazna vatmetar za čitanje da biste pomnožili sa tri.

Uz neravnomerno opterećenje u trofaznoj trenutnoj mreži za mjerenje struje, korištena je krug od tri četverokrevetna (Sl. 365). Svaki jednofazni vatmeter mjeri snagu jedne faze. Da biste dobili snagu trofaznog sistema, potrebno je poduzeti količinu očitavanja tri vatmetara.

Uz promjenjivo opterećenje teško je dobiti istovremeno prebrojavanje očitavanja tri vatmetara. Pored toga, tri jednofazna vatmetara zauzimaju puno prostora. Stoga se često koristi jedan trofazni vatmetar koji se nalazi u jednom uređaju u jednom uređaju od tri jednofazna vatmetara.

U troelement elektrodinamičkim vatimetrom pričvršćene su tri pokretne paralelne zavojnice povezane sa strelicom, a ukupno proizlazi iz dodavanja mehaničkog napora svakog zavojnice bit će proporcionalno potrošenoj moći trofazna mreža. U ostalim strukturama pokretne zavojnice smještene na različitim mjestima povezane su s fleksibilnim vrpcama i prenose ukupnu silu na osovini sa strelicom.

Može se utvrditi aktivna snaga trofazne mreže tokom ujednačenog opterećenja

Uz pomoć tri uređaja: ampermetar, voltmetar i fasemetar od strane formule:

Snaga trostrukoj trofaznog mreže s bilo kojom opterećenjem (uniformnom ili neravnomjerne), bez obzira na način povezivanja potrošača (zvijezda ili trokuta), može se mjeriti u skladu s dijagramom dva četa.

Prema prvom zakonu Kirchhoffa, zbroj trenutnih vrijednosti struje sve tri faze je nula:

Rezultirajuća jednadžba pokazuje da jedan od vatmetara mora biti uključen kako bi se struja prve faze bacala preko njenog trenutnog zavojnica, a naponski zavojnica bi bila pod razlogom u naponima prvo i druge faze; Treba uključiti još jedan vatmetar tako da struja treće faze protječe kroz njegovu trenutnu zavojnicu, a zavojna napona bi bila pod razlika u trećim i drugim fazama.

Sklapanje svjedočenja oba vattemera, dobivamo snagu svih tri faze.

Sl. 366 prikazuje tri varijante kruga dva četa.

Od shema na gljivi. 366 Može se vidjeti da serijski namoti vatmetari uključuju u bilo koje dvije linearne žice mreže. Početak paralelnog namotaja svakog vatmetra povezan je s iste žice, koji uključuje uzastopno namotavanje vatmetra. Krajevi paralelnih namota spojeni su na treću linearnu žicu.

S ujednačenim aktivnim opterećenjem (\u003d 1), čitanja vatmetara jednaki su jedni drugima. Sa nejednakom jedinicom, svjedočenje vatmetara neće biti jednako. Sa jednakim \u003d 0,5, jedan od vatmetara pokazat će nulu. Sa manje od 0,5, strelica ovog uređaja počet će odstupiti lijevo. Da biste dobili čitanje instrumenta, morate prebaciti krajeve njegovog uzastopnog ili paralelnog namotaja.

Za mjerenje aktivne snage trofaznog sustava prema iskazu dva četverovatna, potrebno je dodati njihova čitanja ili odbiti iz čitanja jednog vatmetra, čitanju još jednog vatmetra, koji je bio negativan. Krug za mjerenje napajanja s dva četverokretaca s mjernim transformatorima napona i struje dat je na slici. 367.

Prikladniji je za mjerenje energije pomoću trofaznog vatmetra, u kojem su dva uređaja uključena u dijagramu dva četverna i djeluju na jednoj zajedničkoj osi s kojom je strelica povezana.

U visokim naponskim mrežama, trofazni vatmetar uključuje se koristeći mjerni napon i struje transformatore.

Moć potrošena opterećenjem u AC krugu jednaka je prosječnom vremenu trenutnih napona i struje opterećenja. Ako se napon i struja variraju sinusoidno, tada se napajanje p može zastupati kao p \u003d ui cosφ, gdje su učinak i ja efikasne vrijednosti napona i struje, a je ugao faze (smicanja) napona i struje Sinusoid. Ako se napon izraže u volti, a struja u ampersu, snaga će biti izražena u vatima. Cosφ multiplikator, nazvan faktor snage, karakterizira stupanj sinkronizacije naponskih oscilacija i struje.

Sa ekonomskog stanovišta, najvažnije električna vrijednost - Energija. Energija w određuje se kapacitetom snage tokom njegove potrošnje. U matematičkom obliku piše se kao:

Ako se vrijeme mjeri u sekundi, napon je u volti, a struja u ampera, energija W će biti izražena u Watt-Secondu, I.E. JULES. Ako se vrijeme mjeri u satima, tada je energija u vat-satima. U praksi je električna energija prikladnija za izražavanje sata u Kilowatt.

Uz pomoć uređaja različitih sustava, mjerenja aktivnog (), reaktivne () i potpune () snage u DC sklopovima, jednofazni i trofazni izmjenični krugovi, trenutne vrijednosti električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije, kao i količina električne energije ograničeno. U ovom slučaju, raspon izmjerenih kapaciteta može biti iz udjela ICW-a do Desetak GW.

Uz indirektnu mjere snage u DC sklopovima voltmetar i Ammeter metoda. U ovom se slučaju uređaji mogu uključiti u dvije sheme.

Sl. 9.3 Sheme mjerenja napajanja za oznake voltmetra i ammetra na malom i velikom otporu opterećenja.

Metoda je jednostavna, pouzdana, ekonomična, ali ima niz značajnih nedostataka:

· Potreba za preuzimanje čitanja na dva instrumenta;

· Potreba za izračune;

· Lijepa tačnost zbog saženja grešaka instrumenta.

Način kompenzacije Primijenjeno kad je potrebno visoka tačnost Mjerenja napajanja. Koristeći kompenzatora, mjere se struja opterećenja i pad napona na teret. Za mjerenje snage koriste se elektrodinamički instrumenti.

Sl. 9.4 Shema inkluzije za elektrodinamički vatmetar kroz mjerenje transformatora struje i napona.

U širokom frekvencijskom rasponu primjenjuju se digitalni četverobionici. Oni automatski odaberu ograničenja mjerenja, samočarajući, imaju vanjsko sučelje.

Za mjerenje snage u trofaznom korištenju krugova metode jednog, dva i tri vatmetra.

Prvo utjelovljenje koristi se za sustave s ujednačenim opterećenjima faza, iste fazne uglove pomicanja između struje i napona. U ovom slučaju opterećenje se može omogućiti u skladu sa zvezdama, shemom trokuta.

Kada asimetrični opterećenja koriste metode dva vatmera. Potrebno je izračunati ukupnu snagu, uzimajući u obzir instrument na shemu inkluzije. Kada koristite tri vatmetrijskog kruga, skup očitanja proizvodi da bi se utvrdila potrošnja energije.

Za mjerenje snage u visokim frekvencijskim krugovima, koriste se izravne i indirektne metode pomoću termoelektričnih pretvarača, senzori za hodnike, elektroničke i digitalne vatmetri. Elektromehanički i elektronički brojili koriste se za mjerenje energije.

Pri mjerenju snage frekvencija faznog pomaka široko se koristi mjernim mehanizmima elektrodinamičkog sustava jer ovi uređaji imaju složenu funkcionalnu ovisnost:

(9.4)

Ako prođete trenutni korak uzastopno uključenim zavojnicama, možete koristiti struju i napon kada uključite lanac jedne od zavojnica, možete pružiti dodatnu fazni pomak. U ovom slučaju možete izmjeriti aktivnu i reaktivnu snagu.