اندازه گیری قدرتدر زنجیر جریان مستقیم قدرت را می توان با یک روش غیر مستقیم با استفاده از یک آمپر و ولت متر اندازه گیری کرد.

p \u003d ui,

اما نتیجه دقیق تر، اندازه گیری قدرت واتمتر الکترودینامیکی را اندازه گیری می کند که بدون توجه به تولید، با قدرت اندازه گیری می شود. ظاهر (A) و طرح ورود WATTMETER (ب)نمایش در شکل 16. واتمتر دارای چهار گیره برای اتصال کویل های تلفن همراه و ثابت به زنجیره است. سیم پیچ ثابت در زنجیره به طور پیوسته تبدیل می شود و یک سیم پیچ فعلی و سیم پیچ متحرک همراه با اضافه شده است

شکل 16.1 واتمتر تک فاز: ولی-ظاهر؛ b -sham ورود به زنجیره الکتریکی جریان متناوب.

مقاومت به بار D - موازی و یک کویل ولتاژ نامیده می شود. آغاز کویل ها با ستاره ای * من و * شما مشخص شده است , پایان کویل فعلی 5 A است، و پایان سیم پیچ ولتاژ -150V. از آنجا که جهت انحراف از فلش شاخص واتمتر بستگی به جهت متقابل جریان در کویل دارد، نتیجه گیری * I و * U به منبع فعلی متصل شده و پایانه های 5 A و 150V به بار. با توجه به این واقعیت که نتیجه گیری * I و * U به همان سیم متصل می شوند، آنها می توانند به وسیله هادی به یکدیگر متصل شوند، که در هنگام اندازه گیری قدرت در مدار DC انجام می شود قدرت فعال در مدار متغیر متغیر

اندازه گیری انرژی.راه های زیر برای کنترل مصرف برق وجود دارد: 1. یک راه غیر مستقیم. در این مورد، پارامترهای غیر مستقیم اندازه گیری می شوند و مصرف برق توسط محاسبه تعیین می شود. به عنوان مثال، مصرف برق در مدارهای DC توسط فرمول تعیین می شود:

w \u003d U من(16.1),

جایی که تو - ولتاژ در گیرنده برق من. - فعلی در گیرنده t.- گذشت زمان

بنابراین برای اندازه گیری جریان برق موازی با گیرنده، شما باید ولت متر را روشن کنید و ولتاژ را اندازه گیری کنید تو، به طور متوالی آمپر را روشن کنید و قدرت فعلی را اندازه گیری کنید من. . زمان - t. اندازه گیری شده با استفاده از یک کرونومتر. از بین بردن شهادت از یک ولت متر، یک آمپر و کرونومتر مصرف برق توسط فرمول (16.1) تعیین می شود. در مدارهای متناوب فعلی، مصرف برق توسط فرمول تعیین می شود (16.2)

w \u003d U من cosφ(16.2)

بنابراین برای اندازه گیری غیرمستقیم جریان برق در این مورد علاوه بر ولت متر، یک آمپر و کرونومتر، شما باید فیضومتر را برای اندازه گیری ضریب قدرت Cosφ تبدیل کنید.

2. راه فوری این روش در مدارهای متناوب جریان استفاده می شود. در این مورد، یک متر القایی برای اندازه گیری مصرف برق استفاده می شود. انرژی الکتریکی. شمارنده یک دستگاه جمع آوری شده است. تفاوت اصلی آن از جهت ابزار این است که زاویه چرخش بخش تلفن همراه آن به بهار محدود نمی شود، شمارنده افزایش می یابد و قرائت شمارنده خلاصه می شود. هر گردش از بخش متحرک شمارنده مربوط به مقدار مشخصی از انرژی مصرف شده است. شمارنده در انجیر روشن است. 16.2 مدار الکتریکی و همچنین واتمتر (شکل 16، 1)، I.E. سیم پیچ فعلی آن (3) به صورت متوالی با بار تغییر می کند و قدرت فعلی را در بار کنترل می کند و سیم پیچ ولتاژ (2) به صورت موازی با بار تبدیل می شود و ولتاژ را بر روی بار کنترل می کند. زمان توسط تعداد انقلابها کنترل می شود.

واتمتر شامل دو کویل است: بی حرکت 1، متشکل از تعداد کمی از نوبت سیم ضخیم و متحرک 2، متشکل از تعداد زیادی از نوبت سیم نازک است. هنگامی که واتمتر روشن می شود، جریان بار از طریق یک کویل ثابت عبور می کند، به طور پیوسته در زنجیره ای گنجانده شده است و کویل متحرک به موازات مصرف کننده تبدیل می شود. برای کاهش مصرف برق به طور موازی، وزن کویل متحرک به طور پیوسته با مقاومت اضافی 3 منگنین تبدیل می شود. به عنوان یک نتیجه از تعامل میدان های مغناطیسی در حال حرکت و ثابت کویل، لحظه چرخش رخ می دهد، متناسب با جریان هر دو کویل:

به عنوان مثال گشتاور گشتاور متناسب با قدرت مصرف شده در زنجیره است.

به منظور فلش ابزار از صفر به سمت راست، شما نیاز به جریان از طریق کویل برای رفتن به یک جهت خاص.

برای این، دو گیره نشان می دهد که شروع سیم پیچ ها تعیین شده است * و الکتریکی متصل است. در مقیاس واتمتر، جریان رتبه بندی شده و ولتاژ نامی دستگاه نشان داده شده است. به عنوان مثال، اگر 5 A و 150 V در مقیاس دستگاه مشخص شد، دستگاه می تواند قدرت را تا 750 W اندازه گیری کند. مقیاس برخی از وات متر در بخش ها درجه بندی می شود. اگر، به عنوان مثال، یک واتمتر در 5 A و 150 V دارای 150 بخش، پس از آن قیمت تقسیم، یا واتمتر دائمی، برابر با 750: 150 \u003d 5 w / مورد.

علاوه بر واتیمتر های الکترودینامیکی، آن نیز برای اندازه گیری قدرت در مدارهای DC استفاده می شود، واتمترهای سیستم فراروآنامیک نیز استفاده می شود.

2. جریان متناوب تک فاز. هنگامی که Wattmeter الکترودینامیک به مدار AC تبدیل می شود، میدان مغناطیسی متحرک حرکت می کند و کویل های متحرک، با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، چرخش کویل متحرک را ایجاد می کند. لحظه لحظه ای از چرخش تعداد موبایل ابزار متناسب با محصول جریان های لحظه ای جریان در هر دو کویل دستگاه است. اما با توجه به تغییرات سریع، سیستم تلفن همراه قادر به پیروی از این تغییرات نخواهد بود و لحظه ای از چرخش دستگاه، با قدرت متوسط \u200b\u200bیا فعال در نتیجه، در گوشه ای از چرخش بخش موبایل واتمتر، متناسب خواهد بود ممکن است ارزش قدرت فعال مصرف شده توسط زنجیره را قضاوت کند.

برای اندازه گیری قدرت جریان متناوب، سیستم القایی نیز استفاده می شود. شکل. 362 طرح گنجاندن واتمتر القایی را با یک میدان مغناطیسی چرخشی نشان می دهد. سیستم عامل متوالی 1-1، متشکل از تعداد کمی از نوبت سیم ضخیم، بر روی دو قطب قطب مخالف قرار دارد و در سری زنجیره ای به سری تبدیل شده است. موازی موازی 2-2 واتمتر، متشکل از تعداد زیادی از نوبت های سیم نازک، بر روی دو قطب قطب جداگانه قرار دارد. به طور مداوم با سیم پیچ 2-2 چرخش بر مقاومت القایی 3، که برای آن خدمت می کند

زاویه تغییر 90 درجه بین ولتاژ و جریان آن است. بنابراین، با یک بار کاملا فعال، ما یک تغییر به یک زاویه 90 درجه بین جریان ها در سیم پیچ های متوالی و موازی دریافت می کنیم پيش نياز ایجاد چرخش میدان مغناطیسی. هنگامی که دستگاه روشن است، این فیلد، عبور از سیلندر آلومینیوم 4، باعث می شود در آن جریان های گردکه، تعامل با این زمینه، یک گشتاور را بر روی بخش متحرک دستگاه ایجاد می کند. زاویه چرخش آن در هر بار، متناسب با قدرت فعال مصرف شده توسط زنجیره ای است:

مفهوم یک واتمتر القایی با یک میدان در حال اجرا در شکل. 335.

هنگام اندازه گیری قدرت واتمتر قدرت در شبکه های کم ولتاژ با جریان های بزرگ، ترانسفورماتورهای فعلی استفاده می شود. برای کاهش تفاوت بالقوه بین سیم پیچ های واتمتر، مدار اولیه و ثانویه ترانسفورماتور فعلی یک نقطه مشترک دارد. سیم پیچ ترانسفورماتور ثانویه پایه نیست، زیرا این امر به معنای پایه یک سیم سیم است.

برای تعیین قدرت شبکه P 1 در این مورد، خواندن واتمتر P 2 با ضریب تحول ترانسفورماتور فعلی ضرب می شود:

در شبکه های ولتاژ بالا، هنگام اندازه گیری قدرت، اندازه گیری ترانسفورماتور ولتاژ N جریان استفاده می شود (شکل 363).

به عنوان مثال، اگر ولتاژ ترانسفورماتور 6000/100 V و ترانسفورماتور فعلی 150/5 A، و واتمتر 80 W را نشان داد، قدرت شبکه خواهد بود:

هنگامی که واتمتر (متر) را از طریق اندازه گیری روشن می کنید

ترانسفورماتورها باید این دستگاه ها را ضمیمه کنند تا جریانهای سیم پیچ خود را در همان جهت وجود داشته باشند، به طوری که آنها به طور مستقیم در شبکه گنجانده شوند.

علاوه بر واتمتر، قدرت AC تک فاز را می توان با خواندن سه دستگاه تعیین کرد: یک آمپر، یک ولت متر و فاز سنج با توجه به فرمول:

3. جریان متناوب سه فاز. با یک بار یکنواخت سیستم سه فاز برای اندازه گیری قدرت، یک واتمتر تک فاز با توجه به نمودار نشان داده شده در شکل. 364 (A - برای اتصال یک ستاره؛ B - برای اتصال مثلث). با توجه به سیم پیچ سری از واتمتر در این مورد، جریان جریان فاز، و سیم پیچ موازی به ولتاژ فاز تبدیل شده است. بنابراین، واتمتر قدرت یک فاز را نشان می دهد. برای به دست آوردن قدرت سیستم سه فاز، شما نیاز به خواندن یک وات متر تک فاز دارید تا سه برابر شود.

با یک بار ناهموار در یک شبکه فعلی سه فاز سه فاز برای اندازه گیری قدرت، یک مدار از سه وات متر استفاده می شود (شکل 365). هر یک از واتمتر تک فاز، قدرت یک فاز را اندازه گیری می کند. برای به دست آوردن قدرت سیستم سه فاز، لازم است مقدار خواندن سه وات متر را دریافت کنید.

با بار متغیر، به دست آوردن تعداد همزمان از خواندن سه واتمتر، دشوار است. علاوه بر این، سه وات دو تک فاز فضای زیادی را اشغال می کنند. بنابراین، یک وات سه فاز سه فاز سه مرحله ای اغلب استفاده می شود، که یک اتصال در یک دستگاه از سه وات متر تک فاز است.

در یک وات متر الکترودینامیک سه عنصر، سه کویل موازی متحرک به یک محور مرتبط با فلش متصل می شوند و کل نتیجه حاصل از افزودن تلاش مکانیکی هر کویل متناسب با قدرت مصرف شده در شبکه سه فاز. در ساختارهای دیگر، کویل های متحرک واقع در مکان های مختلف به روبان های انعطاف پذیر مرتبط هستند و نیروی کل را در محور فلش انتقال می دهند.

قدرت فعال شبکه سه فاز در طول بار یکنواخت می تواند تعیین شود

با کمک سه دستگاه: یک آمپر، ولت متر و فازومتر توسط فرمول:

قدرت یک شبکه سه فاز سه فاز با هر بار (یکنواخت یا ناهموار)، صرف نظر از روش اتصال مصرف کننده (ستاره یا مثلث)، می تواند با توجه به نمودار دو وات متر اندازه گیری شود.

با توجه به قانون اول Kirchhoff، مجموع مقادیر لحظه ای جریان های هر سه مرحله صفر است:

معادله حاصل نشان می دهد که یکی از واتمتر ها باید شامل شود به طوری که جریان فاز اول بر روی کویل فعلی خود پرتاب شود، و کویل ولتاژ تحت اختلاف در فازهای اول و دوم قرار می گیرد؛ یکی دیگر از واتمتر باید گنجانده شود تا جریان فاز سوم از طریق کویل فعلی جریان یابد و کویل ولتاژ تحت تفاوت در فازهای سوم و دوم باشد.

تاشو شهادت هر دو وات متر، ما قدرت هر سه مرحله را به دست می آوریم.

شکل. 366 نشان می دهد سه نوع از مدار دو وات متر.

از طرح های fung. 366 می توان دید که سیم پیچ های سریال واتمتر شامل هر دو سیم خطی شبکه می شود. شروع پیچیدگی موازی هر واتمتر به همان سیم متصل است، که شامل یک سیم پیچ متوالی از واتمتر است. انتهای سیم پیچ های موازی به سیم خطی سوم متصل می شوند.

با یک بار فعال یکنواخت (\u003d 1)، خواندن وات متر برابر با یکدیگر است. با یک واحد غیر برابر، شهادت واتمتر برابر نخواهد بود. با برابر \u003d 0.5، یکی از واتمترها صفر را نشان می دهد. با کمتر از 0.5، فلش این دستگاه شروع به ترک چپ می کند. برای گرفتن خواندن ابزار، شما باید انتهای سیم پیچ پیشین یا موازی خود را تغییر دهید.

برای اندازه گیری قدرت فعال سیستم سه فاز با توجه به شهادت دو وات متر، لازم است که خواندن خود را اضافه کنید یا از خواندن یک واتمتر، خواندن یک واتمتر دیگر، که منفی بود، کسر کنید. مدار اندازه گیری قدرت با دو وات متر با ترانسفورماتور اندازه گیری ولتاژ و جریان در شکل. 367.

این راحت تر برای اندازه گیری قدرت با استفاده از یک واتمتر سه فاز است که در آن دو دستگاه با توجه به نمودار دو وات متر و عمل بر روی یک محور مشترک که با آن فلش مرتبط است، استفاده می شود.

در شبکه های ولتاژ بالا، واتمتر سه فاز با استفاده از ولتاژ اندازه گیری و ترانسفورماتور فعلی تبدیل می شود.

قدرت مصرف شده توسط بار در مدار AC برابر با میانگین زمان ولتاژ لحظه ای و جریان بار است. اگر ولتاژ و جریان به طور سینوسی متفاوت باشد، Power P را می توان به عنوان p \u003d ui cosφ نشان داد، جایی که U و من مقادیر موثر ولتاژ و جریان هستند، و φ زاویه فاز (زاویه برشی) ولتاژ و جریان است سینوسی اگر ولتاژ در ولتاژ بیان شود و جریان در آمپر، قدرت در وات بیان شود. چند ضلعی COSφ، به نام عامل قدرت، درجه هماهنگ سازی نوسانات ولتاژ و جریان را مشخص می کند.

از دیدگاه اقتصادی، مهمترین ارزش برق - انرژی. انرژی W توسط ظرفیت قدرت در طول مصرف آن تعیین می شود. در فرم ریاضی آن را به عنوان نوشته شده است:

اگر زمان در ثانیه اندازه گیری شود، ولتاژ در ولتاژ است و جریان در آمپر، انرژی W در وات ثانیه بیان می شود، I.E. جولز اگر زمان در ساعت اندازه گیری شود، پس انرژی در ساعت وات است. در عمل، برق راحت تر برای بیان در ساعت کیلووات است.

با کمک دستگاه های سیستم های مختلف، اندازه گیری های فعال ()، واکنش فعال ()، قدرت کامل () و کامل () در مدارهای DC، مدارهای تک فاز و سه فاز AC، مقادیر قدرت لحظه ای، و همچنین مقدار برق به طور گسترده ای محدود. در این مورد، طیف وسیعی از ظرفیت های اندازه گیری شده ممکن است از سهم ICW به Dozen GW باشد.

با اندازه گیری های غیر مستقیم قدرت در مدارهای DC استفاده می شود روش ولت متر و آمپر. در این مورد، دستگاه ها را می توان در دو طرح قرار داد.

شکل. 9.3 طرح های اندازه گیری قدرت برای ولت سنج و آمپر در مقاومت به بار کوچک و بزرگ.

این روش ساده، قابل اعتماد، مقرون به صرفه است، اما دارای تعدادی از نقص های قابل توجه است:

· نیاز به خواندن در دو ابزار؛

· نیاز به محاسبات؛

· دقت خوب به دلیل جمع کردن خطاهای ابزار.

روش جبران خسارت اعمال شده در صورت لزوم دقت بالا اندازه گیری قدرت. با استفاده از جبران کننده، جریان بار و ولتاژ ولتاژ بر روی بار اندازه گیری می شود. ابزارهای الکترودینامیکی برای اندازه گیری قدرت استفاده می شود.

شکل. 9.4 طرح ورودی برای واتمتر الکترودینامیک از طریق اندازه گیری ترانسفورماتور جریان و ولتاژ.

در محدوده فرکانس گسترده ای اعمال می شود وات متر دیجیتال. آنها به طور خودکار محدودیت اندازه گیری، خود کالیبراسیون، رابط خارجی را انتخاب می کنند.

برای اندازه گیری قدرت در مدارهای سه فاز استفاده کنید روش های یک، دو و سه وات متر.

اولین تجسم برای سیستم های با بارهای یکنواخت فاز، همان زاویه تغییر فاز بین جریان و ولتاژ استفاده می شود. در این مورد، بار را می توان با توجه به ستاره، طرح مثلث فعال کرد.

هنگامی که بارهای نامتقارن از روش های دو وات متر استفاده می کنند. لازم است محاسبه کل قدرت، با توجه به ابزار در طرح ورود به سیستم. هنگام استفاده از یک مدار سه وات، جمع آوری خواندن برای تعیین مصرف برق تولید می شود.

برای اندازه گیری قدرت در مدارهای فرکانس بالا، هر دو روش مستقیم و غیر مستقیم با استفاده از مبدل های ترموالکتریک، سنسورهای سالن، وات متر الکترونیکی و دیجیتال استفاده می شود. متر الکترومکانیکی و الکترونیکی برای اندازه گیری انرژی استفاده می شود.

هنگام اندازه گیری قدرت، فرکانس تغییر فاز به طور گسترده ای توسط مکانیزم های اندازه گیری سیستم الکترودینامیکی استفاده می شود، زیرا این دستگاه ها دارای وابستگی عملکردی پیچیده هستند:

(9.4)

اگر شما جریان را از طریق پیگیری به طور متوالی بر روی کویل ها منتقل کنید، می توانید از جریان و ولتاژ استفاده کنید، زمانی که شما زنجیره ای از یکی از کویل ها را روشن می کنید، می توانید یک تغییر فاز اضافی را ارائه دهید. در این مورد، شما می توانید قدرت فعال و راکتیو را اندازه گیری کنید.