बिजली माप।जंजीरों में एकदिश धारा एक एमिटर और वोल्टमीटर का उपयोग करके एक अप्रत्यक्ष विधि के साथ बिजली को मापा जा सकता है।

पी \u003d यूआई।,

लेकिन अधिक सटीक परिणाम इलेक्ट्रोडायनामिक वाटमीटर की शक्ति का माप देता है, जिसे पीढ़ी के बावजूद बिजली के साथ मापा जाता है। उपस्थिति (ए) और वाटमीटर समावेशन योजना (बी)चित्र 1 में दिखा रहा है। वाटमीटर के पास मोबाइल और फिक्स्ड कॉइल्स को श्रृंखला में जोड़ने के लिए चार क्लैंप हैं। निश्चित कॉइल अनुक्रमिक रूप से श्रृंखला में बदल जाता है और इसे एक वर्तमान कॉइल कहा जाता है, और जंगल के साथ चलने योग्य कुंडल को जोड़ा जाता है

चित्र .16.1। एकल चरण वाटमीटर: लेकिन अ-Apparance; बी -शैम समावेशन में विद्युत श्रृंखला प्रत्यावर्ती धारा.

डी - समानांतर भार के प्रतिरोध और एक वोल्टेज कॉइल कहा जाता है। कॉइल्स की शुरुआत एक तारांकन * I और * यू के साथ चिह्नित है , वर्तमान कुंडल का अंत 5 ए है, और वोल्टेज विंडिंग -150 वी का अंत है। चूंकि वाटमीटर के सूचकांक तीर के विचलन की दिशा कॉइल्स में धाराओं की आपसी दिशा पर निर्भर करती है, निष्कर्ष * i और * u वर्तमान स्रोत से जुड़े हुए हैं, और टर्मिनल 5 ए और 150 वी-भार से जुड़े हुए हैं। इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि निष्कर्ष * मैं और * यू एक ही तार से जुड़े हुए हैं, वे कंडक्टर द्वारा एक दूसरे से जुड़े हो सकते हैं, जो डीसी सर्किट में बिजली को मापते समय अभ्यास में किया जाता है और सक्रिय शक्ति परिवर्तनीय वर्तमान सर्किट में।

ऊर्जा का मापबिजली की खपत को नियंत्रित करने के निम्नलिखित तरीके हैं: 1. एक अप्रत्यक्ष तरीका। इस मामले में, अप्रत्यक्ष पैरामीटर मापा जाता है, और बिजली की खपत गणना द्वारा निर्धारित की जाती है। उदाहरण के लिए, डीसी सर्किट में बिजली की खपत सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

W \u003d u i t(16.1),

कहा पे यू - बिजली रिसीवर पर वोल्टेज मैं। - रिसीवर में वर्तमान टी- समय मार्ग।

इसलिए रिसीवर के समानांतर बिजली के प्रवाह को मापने के लिए, आपको वोल्टमीटर चालू करने और वोल्टेज को मापने की आवश्यकता है यू, अनुक्रमिक रूप से एमिटर चालू करें और वर्तमान शक्ति को मापें मैं। । समय - टी एक क्रोनोमीटर का उपयोग करके मापा जाता है। एक वोल्टमीटर से गवाही को हटाने, बिजली की खपत के एक एमिटर और क्रोनोमीटर फॉर्मूला (16.1) द्वारा निर्धारित किया जाता है। वर्तमान सर्किटों को बदलने में, बिजली की खपत सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है (16.2)

W \u003d u i tosφ(16.2)

इसलिए इस मामले में विद्युत प्रवाह के अप्रत्यक्ष माप के लिए, वोल्टमीटर के अलावा, एक एमिमीटर और क्रोनोमीटर, आपको कोसो पावर के गुणांक को मापने के लिए फ़ैज़ोमीटर चालू करने की आवश्यकता है।

2. तत्काल रास्ता। इस विधि का उपयोग वर्तमान सर्किट को वैकल्पिक रूप से उपयोग किया जाता है। इस मामले में, बिजली की खपत को मापने के लिए एक प्रेरण मीटर का उपयोग किया जाता है। विद्युत ऊर्जा। काउंटर एक संपूर्ण उपकरण है। यह उपकरण की दिशा से मुख्य अंतर यह है कि अपने मोबाइल हिस्से के घूर्णन का कोण वसंत तक ही सीमित नहीं है, काउंटर बढ़ रहा है और काउंटर के रीडिंग को सारांशित किया गया है। काउंटर के चलने योग्य हिस्से का प्रत्येक कारोबार एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा का उपभोग करता है। अंजीर में काउंटर चालू है। 16.2 इलेक्ट्रिक सर्किट के साथ-साथ वाटमीटर (चित्र 16, 1), यानी। इसकी वर्तमान घुमाव (3) को लोड के साथ अनुक्रमिक रूप से स्विच किया जाता है और लोड में वर्तमान शक्ति को नियंत्रित करता है, और वोल्टेज घुमावदार (2) भार के समानांतर होता है और लोड पर वोल्टेज को नियंत्रित करता है। समय क्रांति की संख्या से नियंत्रित होता है।

वाटमीटर में दो कॉइल्स होते हैं: गतिहीन 1, जिसमें मोटी तार के मोड़ों की एक छोटी संख्या, और चलने योग्य 2 शामिल होते हैं, जिसमें पतली तार की बड़ी संख्या होती है। जब वाटमीटर चालू होता है, तो लोड वर्तमान एक निश्चित कॉइल के माध्यम से गुजरता है, जिसे क्रमशः श्रृंखला में शामिल किया जाता है, और उपभोक्ता के समानांतर चलने योग्य कॉइल चालू होता है। समानांतर घुमाव में बिजली की खपत को कम करने के लिए, चलने योग्य कॉइल का वजन अनुक्रमिक रूप से मैनगैनिन के 3 के अतिरिक्त प्रतिरोध के साथ चालू हो जाता है। चलती और निश्चित कॉइल्स के चुंबकीय क्षेत्रों की बातचीत के परिणामस्वरूप, घूर्णन का क्षण होता है, दोनों कॉइल्स के धाराओं के आनुपातिक होते हैं:

यानी टोक़ टोक़ श्रृंखला में खपत बिजली के आनुपातिक है।

उपकरण के तीर को शून्य से दाईं ओर विचलित करने के लिए, आपको एक विशिष्ट दिशा में छोड़ने के लिए कुंडल के माध्यम से वर्तमान की आवश्यकता होती है।

इसके लिए, विंडिंग्स की शुरुआत को इंगित करने वाले दो क्लैंप को नामित किया जाता है * और विद्युत रूप से जुड़े हुए हैं। वाटमीटर पैमाने पर, रेटेड वर्तमान और डिवाइस के रेटेड वोल्टेज का संकेत दिया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि डिवाइस के पैमाने पर 5 ए और 150 वी चिह्नित किए गए थे, तो डिवाइस 750 डब्ल्यू तक बिजली को माप सकता है। कुछ वाटमीटर के पैमाने को विभाजन में वर्गीकृत किया जाता है। यदि, उदाहरण के लिए, 5 ए और 150 वी पर एक वाटमीटर में 150 डिवीजन हैं, तो विभाजन की कीमत, या स्थायी वाटमीटर, 750: 150 \u003d 5 डब्ल्यू / केस के बराबर।

इलेक्ट्रोडायनामिक वाटमीटर के अलावा, इसका उपयोग डीसी सर्किट में बिजली को मापने के लिए भी किया जाता है, फेरोडायनामिक सिस्टम के वाटमीटर का भी उपयोग किया जाता है।

2. एकल चरण वैकल्पिक वर्तमान। जब इलेक्ट्रोडायनामिक वाटमीटर एसी सर्किट में चालू होता है, तो चुंबकीय क्षेत्र जंगम और चलने योग्य कॉइल्स होते हैं, एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, जंगम कॉइल के घूर्णन का कारण बनते हैं। उपकरण की मोबाइल संख्या के घूर्णन का तत्काल क्षण डिवाइस के दोनों तारों में धाराओं के तात्कालिक धाराओं के उत्पाद के आनुपातिक है। लेकिन तेजी से बदलाव के कारण, मोबाइल सिस्टम इन परिवर्तनों का पालन करने में सक्षम नहीं होगा और डिवाइस के घूर्णन का क्षण मध्यम या सक्रिय शक्ति के आनुपातिक होगा, जिसके परिणामस्वरूप, वाटमीटर के मोबाइल हिस्से के घूर्णन के कोने पर, श्रृंखला द्वारा खपत सक्रिय शक्ति के मूल्य का न्याय करना संभव है।

वैकल्पिक प्रवाह की शक्ति को मापने के लिए, प्रेरण प्रणाली का भी उपयोग किया जाएगा। अंजीर। 362 घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के साथ प्रेरण वाटमीटर की समावेशन योजना दिखाता है। अनुक्रमिक फर्मवेयर 1-1, मोटी तार के मोड़ों की एक छोटी संख्या से मिलकर, दो विपरीत ध्रुव प्रोट्रेशन्स पर स्थित है और श्रृंखला में श्रृंखला में चालू है। समानांतर घुमावदार 2-2 वाटमीटर, जिसमें पतली तार की बड़ी संख्या में शामिल हैं, दो अलग-अलग ध्रुव के प्रकोप पर स्थित है। लगातार 2-2 घुमावदार प्रतिरोध 3 पर घुमाव के साथ, जो कार्य करता है

शिफ्ट का कोण अपने वोल्टेज और वर्तमान के बीच 90 डिग्री है। इस प्रकार, विशुद्ध रूप से सक्रिय भार के साथ, हम अनुक्रमिक और समांतर विंडिंग्स में धाराओं के बीच 90 डिग्री के कोण पर एक शिफ्ट प्राप्त करते हैं, जो कि है शर्त घूर्णन बनाना चुंबकीय क्षेत्र। जब डिवाइस चालू होता है, तो यह क्षेत्र, एल्यूमीनियम सिलेंडर 4 को पार करना, इसमें प्रेरित करता है भ्रामरी धाराजो, क्षेत्र के साथ बातचीत करते हैं, डिवाइस के चलने योग्य हिस्से पर एक टोक़ अभिनय बनाते हैं। किसी भी लोड पर रोटेशन का कोण श्रृंखला द्वारा खपत सक्रिय शक्ति के आनुपातिक होगा:

एक चल रहे क्षेत्र के साथ एक प्रेरण वाटमीटर की अवधारणा चित्र में दी गई थी। 335।

बड़े धाराओं के साथ कम वोल्टेज नेटवर्क में पावर वाटमीटर को मापते समय, वर्तमान ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है। वाटमीटर विंडिंग्स के बीच संभावित अंतर को कम करने के लिए, वर्तमान ट्रांसफॉर्मर के प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट में एक आम बिंदु है। माध्यमिक ट्रांसफार्मर घुमावदार नहीं है, क्योंकि इसका मतलब एक तार तार की ग्राउंडिंग होगी।

नेटवर्क पी की शक्ति को निर्धारित करने के लिए 1 इस मामले में, वाटमीटर पी 2 का पठन वर्तमान ट्रांसफॉर्मर के परिवर्तन गुणांक द्वारा गुणा किया जाता है:

उच्च वोल्टेज नेटवर्क में, जब बिजली को मापने, वोल्टेज एन वर्तमान के ट्रांसफॉर्मर को मापने का उपयोग किया जाता है (चित्र 363)।

उदाहरण के लिए, यदि वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर 6000/100 वी और वर्तमान ट्रांसफॉर्मर 150/5 ए, और वाटमीटर ने 80 डब्ल्यू दिखाया, तो नेटवर्क पावर होगी:

जब आप मापने के माध्यम से वेटमीटर (मीटर) चालू करते हैं

ट्रांसफॉर्मर्स को इन उपकरणों को संलग्न करने की आवश्यकता होती है ताकि एक ही दिशा में अपनी हवाओं में धाराएं हों जैसे कि वे सीधे नेटवर्क में शामिल थे।

वाटमीटर के अलावा, एकल चरण एसी की शक्ति तीन उपकरणों के रीडिंग द्वारा निर्धारित की जा सकती है: एक एमिटर, एक वोल्टमीटर और फज़ोमीटर सूत्र के अनुसार:

3. तीन चरण वैकल्पिक वर्तमान। शक्ति को मापने के लिए तीन चरण प्रणाली के समान भार के साथ, एक एकल चरण वाटमीटर चित्र में दिखाए गए आरेख के अनुसार सक्षम था। 364 (ए - एक स्टार को जोड़ने के लिए; बी - एक त्रिकोण कनेक्शन के लिए)। इस मामले में वाटमीटर की धारावाहिक घुमाव के अनुसार, चरण वर्तमान प्रवाह होता है, और समानांतर घुमाव चरण वोल्टेज पर चालू होता है। इसलिए, वाटमीटर एक चरण की शक्ति दिखाएगा। तीन चरण प्रणाली की शक्ति प्राप्त करने के लिए, आपको तीन से गुणा करने के लिए एक चरण-चरण वाटमीटर पढ़ने की आवश्यकता होती है।

पावर मापन के लिए चार-तार तीन चरण वर्तमान नेटवर्क में एक असमान भार के साथ, तीन वाटमीटर का एक सर्किट का उपयोग किया जाता है (चित्र 365)। प्रत्येक एकल चरण वाटमीटर एक चरण की शक्ति को मापता है। तीन चरण प्रणाली की शक्ति प्राप्त करने के लिए, तीन वाटमीटर की रीडिंग की मात्रा लेना आवश्यक है।

एक परिवर्तनीय भार के साथ, तीन वाटमीटर के रीडिंग की एक साथ गिनती प्राप्त करना मुश्किल है। इसके अलावा, तीन एकल चरण वाटमीटर बहुत सारी जगह पर कब्जा करते हैं। इसलिए, एक तीन-तत्व तीन चरण वाटमीटर का अक्सर उपयोग किया जाता है, जो तीन सिंगल-चरण वाटमीटर के एक डिवाइस में एक कनेक्शन है।

एक तीन-तत्व इलेक्ट्रोडायनामिक वाटमीटर में, तीन जंगम समानांतर कॉइल तीर से जुड़े एक अक्ष से जुड़े होते हैं, और प्रत्येक तार के यांत्रिक प्रयास के अतिरिक्त होने वाले कुल के परिणामस्वरूप उपभोग की जाने वाली शक्ति के समान होता है तीन चरण नेटवर्क। अन्य संरचनाओं में, विभिन्न स्थानों में स्थित चलने योग्य कॉइल्स लचीली रिबन से जुड़े होते हैं और तीर धुरी पर कुल बल संचारित करते हैं।

वर्दी लोड के दौरान तीन चरण नेटवर्क की सक्रिय शक्ति निर्धारित की जा सकती है

तीन उपकरणों की मदद से: सूत्र द्वारा एक एमिमीटर, वोल्टमीटर और चरणापमीटर:

उपभोक्ता (स्टार या त्रिकोण) को जोड़ने की विधि के बावजूद, किसी भी लोड (वर्दी या असमान) के साथ तीन-तार तीन चरण नेटवर्क की शक्ति को दो वाटमीटर के आरेख के अनुसार मापा जा सकता है।

Kirchhoff के पहले कानून के अनुसार, सभी तीन चरणों की धाराओं के तात्कालिक मूल्यों का योग शून्य है:

परिणामी समीकरण से पता चलता है कि वाटमीटर में से एक को शामिल किया जाना चाहिए ताकि पहले चरण की वर्तमान वर्तमान कॉइल पर फेंक दिया जाए, और वोल्टेज कॉइल पहले और दूसरे चरणों में वोल्टेज में अंतर में होगा; एक और वाटमीटर को शामिल किया जाना चाहिए ताकि तीसरे चरण की वर्तमान वर्तमान कुंडल के माध्यम से बहती हो, और वोल्टेज कॉइल तीसरे और दूसरे चरणों में अंतर में होगा।

दोनों वाटमीटर की गवाही तब्दील, हम सभी तीन चरणों की शक्ति प्राप्त करते हैं।

अंजीर। 366 दो वाटमीटर के सर्किट के तीन प्रकार दिखाता है।

कवक के लिए योजनाओं से। 366 यह देखा जा सकता है कि वाटमीटर की सीरियल विंडिंग्स में नेटवर्क के किसी भी दो रैखिक तारों में शामिल हैं। प्रत्येक वाटमीटर की समानांतर घुमाव की शुरुआत एक ही तार से जुड़ी हुई है, जिसमें वाटमीटर की अनुक्रमिक घुमाव शामिल है। समानांतर विंडिंग्स के सिरों को तीसरे रैखिक तार से जोड़ा जाता है।

एक समान सक्रिय भार (\u003d 1) के साथ, वाटमीटर के रीडिंग्स एक दूसरे के बराबर हैं। एक गैर-समान इकाई के साथ, वाटमीटर की गवाही बराबर नहीं होगी। बराबर \u003d 0.5 के साथ, वाटमीटर में से एक शून्य दिखाएगा। 0.5 से कम के साथ, इस डिवाइस का तीर बाएं विचलन शुरू हो जाएगा। एक उपकरण पढ़ने के लिए, आपको इसके अनुक्रमिक या समानांतर घुमाव के सिरों को स्विच करने की आवश्यकता है।

दो वाटमीटर की गवाही के अनुसार तीन चरण प्रणाली की सक्रिय शक्ति को मापने के लिए, एक वाटमीटर के पढ़ने से अपने रीडिंग को जोड़ना या कटौती करना आवश्यक है, जो कि नकारात्मक था। वोल्टेज और वर्तमान के माप ट्रांसफॉर्मर के साथ दो वाटमीटर के साथ पावर मापन सर्किट अंजीर में दिया जाता है। 367।

तीन चरण वाटमीटर का उपयोग करके बिजली को मापना अधिक सुविधाजनक है, जिसमें दो डिवाइस दो वाटमीटर के आरेख के अनुसार शामिल हैं और एक आम धुरी पर अभिनय करते हैं जिसके साथ तीर जुड़ा हुआ है।

उच्च वोल्टेज नेटवर्क में, तीन चरण वाटमीटर मापने वाले वोल्टेज और वर्तमान ट्रांसफार्मर का उपयोग कर बदल जाता है।

एसी सर्किट में लोड द्वारा उपभोग की जाने वाली शक्ति तात्कालिक वोल्टेज मूल्यों और लोड वर्तमान के औसत समय के बराबर होती है। यदि वोल्टेज और वर्तमान sinusoidally अलग-अलग होते हैं, तो पावर पी को पी \u003d यूआई कोसी के रूप में दर्शाया जा सकता है, जहां यू और मैं वोल्टेज और वर्तमान के प्रभावी मूल्य हैं, और φ वोल्टेज और वर्तमान के चरण कोण (शीयर कोण) है साइनसॉइड। यदि वोल्टेज वोल्ट में व्यक्त किया जाता है, और वर्तमान में amperes में, बिजली वाट में व्यक्त की जाएगी। कोसो गुणक, जिसे पावर फैक्टर कहा जाता है, वोल्टेज ऑसीलेशन और वर्तमान के सिंक्रनाइज़ेशन की डिग्री की विशेषता है।

आर्थिक दृष्टिकोण से, सबसे महत्वपूर्ण विद्युत मूल्य - ऊर्जा। ऊर्जा डब्ल्यू अपनी खपत के दौरान बिजली की क्षमता द्वारा निर्धारित किया जाता है। गणितीय रूप में यह लिखा गया है:

यदि समय सेकंड में मापा जाता है, वोल्टेज वोल्ट में होता है, और एम्परेज में वर्तमान, ऊर्जा डब्ल्यू वाट-सेकंड में व्यक्त किया जाएगा, यानी जौल्स। यदि समय घंटों में मापा जाता है, तो ऊर्जा वाट घंटे में होती है। व्यावहारिक रूप से, किलोवाट घड़ी में व्यक्त करने के लिए बिजली अधिक सुविधाजनक है।

विभिन्न प्रणालियों के उपकरणों की सहायता से, डीसी सर्किट, एकल चरण और तीन चरण एसी सर्किट, तात्कालिक बिजली मूल्यों के साथ-साथ बिजली की मात्रा व्यापक रूप से उत्पादन के साथ सक्रिय (), प्रतिक्रियाशील () और पूर्ण () शक्ति के माप के साथ सीमित। इस मामले में, मापित क्षमताओं की सीमा आईसीडब्ल्यू के दर्जनों जीडब्ल्यू के हिस्से से हो सकती है।

डीसी सर्किट उपयोग में बिजली के अप्रत्यक्ष माप के साथ वोल्टमीटर और एमिटर विधि। इस मामले में, उपकरणों को दो योजनाओं में शामिल किया जा सकता है।

अंजीर। 9.3 छोटे और बड़े लोड प्रतिरोध पर वोल्टमीटर और एमिटर संकेतों के लिए पावर मापन योजनाएं।

विधि सरल, भरोसेमंद, किफायती है, लेकिन इसमें कई महत्वपूर्ण त्रुटियां हैं:

· दो उपकरणों पर रीडिंग लेने की आवश्यकता;

गणना करने की आवश्यकता;

उपकरण त्रुटियों के सारांश के कारण अच्छी सटीकता।

मुआवजा विधि जब आवश्यक हो उच्च सटिकता बिजली माप। क्षतिपूर्ति का उपयोग करके, लोड पर लोड वर्तमान और वोल्टेज ड्रॉप मापा जाता है। बिजली को मापने के लिए इलेक्ट्रोडायनामिक यंत्रों का उपयोग किया जाता है।

अंजीर। 9.4 वर्तमान और वोल्टेज के ट्रांसफार्मर को मापने के माध्यम से इलेक्ट्रोडडायनामिक वाटमीटर के लिए समावेशन योजना।

एक विस्तृत आवृत्ति सीमा में लागू होते हैं डिजिटल वाटमीटर। वे स्वचालित रूप से माप सीमा, आत्म-अंशांकन, एक बाहरी इंटरफ़ेस का चयन करते हैं।

तीन चरण सर्किट का उपयोग करने के लिए एक, दो और तीन वाटमीटर के तरीके.

पहले अवतार का उपयोग चरणों के समान भार वाले सिस्टम के लिए किया जाता है, जो वर्तमान और वोल्टेज के बीच एक ही चरण शिफ्ट कोण होता है। इस मामले में, लोड स्टार, त्रिकोण योजना के अनुसार सक्षम किया जा सकता है।

जब असममित भार दो वाटमीटर के तरीकों का उपयोग करता है। समावेशन योजना पर उपकरण को ध्यान में रखते हुए कुल शक्ति की गणना करना आवश्यक है। तीन वाटमीटर सर्किट का उपयोग करते समय, रीडिंग का सारांश बिजली की खपत को निर्धारित करने के लिए उत्पादन करता है।

उच्च आवृत्ति सर्किट में शक्ति को मापने के लिए, थर्मोइलेक्ट्रिक कन्वर्टर्स, हॉल सेंसर, इलेक्ट्रॉनिक और डिजिटल वाटमीटर का उपयोग करके प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष तरीकों दोनों का उपयोग किया जाता है। ऊर्जा को मापने के लिए इलेक्ट्रोमेकैनिकल और इलेक्ट्रॉनिक मीटर का उपयोग किया जाता है।

बिजली को मापते समय, चरण शिफ्ट आवृत्ति का व्यापक रूप से इलेक्ट्रोडडायनामिक सिस्टम के मापने तंत्र द्वारा उपयोग किया जाता है, क्योंकि इन उपकरणों में एक जटिल कार्यात्मक निर्भरता होती है:

(9.4)

यदि आप वर्तमान रूप से कॉइल्स को चालू करने के माध्यम से वर्तमान पास करते हैं, तो आप COILS में से किसी एक की श्रृंखला को चालू करते समय वर्तमान और वोल्टेज का उपयोग कर सकते हैं, आप एक अतिरिक्त चरण शिफ्ट प्रदान कर सकते हैं। इस मामले में, आप सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति को माप सकते हैं।