Bir wattmetreyi üç fazlı bir ağa bağlama şeması. Üç fazlı akım devrelerinde aktif gücün ölçülmesi

30. Devrelerde aktif gücü ölçme yöntemleri alternatif akım

Tek fazlı AC devrelerde aktif güç ölçümü, bir devredeki güç ölçümüne benzer şekilde elektrodinamik veya ferrodinamik bir wattmetre ile gerçekleştirilir. doğru akım: wattmetrenin akım sargısı, faz telinin kesilmesine ve faz ile sıfır arasındaki gerilim sargısına dahil edilir

Tek cihaz güç ölçümü- Bu yöntem simetrik üç fazlı devrelerde aktif gücü ölçmek için kullanılır.

Sıfır noktası mevcut değilse, yapay sıfır noktası olan wattmetre anahtarlama devresi kullanılır. İsk..boş..nokta her birinin direnci, wattmetrenin voltaj sargısının direncine eşit olan iki direnç kullanılarak oluşturulur.

İki alet yöntemini kullanarak güç ölçümü- iki tek elemanlı wattmetre kullanılarak üç fazlı üç telli bir devrede güç ölçülürken kullanılır.

VE

üç cihazdan oluşan bir yöntemle güç ölçümü -üç fazlı dört telli bir devrede güç ölçülürken kullanılır (bu durumda, üç tek elemanlı wattmetre kullanılır)

31. AC devrelerinde reaktif gücü ölçme yöntemleri

Reaktif gücü ölçmek için, hareketli parçanın dönme açısının cos ile değil sin ile orantılı olduğu elektrodinamik veya ferrodinamik sistem cihazları kullanılır, bu tür cihazlara wattmetre denir. Bununla birlikte, ikame edilmiş bir gerilime sahip devrelere göre bağlanırlarsa, üç fazlı devrelerde reaktif gücü ölçmek için geleneksel wattmetreler kullanılabilir.

Reaktif gücü ölçmek için bir wattmetreyi açma kuralı:

1. Wattmetrenin mevcut sargısı, aktif güç değiştiğinde olduğu gibi açılır.

2. Aktif güç değiştiğinde gerilim sargısına verilen gerilimin %90 gerisinde olacak gerilim için gerilim sargısı açılır.

VE

bir cihaz yöntemiyle reaktif güç ölçümü - aktif gücü ölçmek için tasarlanmış geleneksel tek fazlı elektrodinamik veya ferrodinamik wattmetreyi üç fazlı üç veya dört geçişli bir devrede bağlarken kullanılır.

İki cihaz yöntemiyle reaktif gücün ölçülmesi - akımların hem simetrisine hem de asimetrisine sahip üç fazlı üç telli bir devrede kullanılır.

VE

üç cihaz yöntemiyle reaktif gücün ölçülmesi - akımların hem simetrisi hem de asimetrisi olan üç fazlı dört telli devrelerde kullanılır.

Lissajous şekil yöntemi. Bu yöntem sinüzoidal gerilimlerin frekansını ölçmek için kullanılır. Girişlerden biri (örneğin, Y kanalının girişi) beslenir

32. Elektrik enerjisinin ölçülmesi. Tek fazlı endüksiyon sayacı. Katılım şemaları. Çalışma prensibi.

Tek fazlı ve üç fazlı, üç telli ve dört telli alternatif akım devrelerinde aktif ve reaktif enerji ölçümü, özel entegre elektrikli ölçüm cihazları - tek fazlı ve üç fazlı elektrik sayaçları kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Bunun içinde. Aydınlatılmış. seç. Tek fazlı AC devrelerdeki enerjiyi hesaba katmak için tasarlanmış sayaçlara tek fazlı sayaçlar denir.

Bir indüksiyon ölçüm mekanizması, tek fazlı bir sayacın dönen bir elemanı olarak kullanılır. Mekanizmanın çalışma prensibi, hareket eden bir alüminyum diskte veya indüklenen akımlarla iki veya daha fazla değişken manyetik akının etkileşimine dayanmaktadır.

33. Tek fazlı bir endüksiyon ölçerin diskine etki eden momentler.

Tork M:

F1 ve F2, alüminyum diskten geçen akışlardır; f-frekansı ölçüm akışları F1 ve F2; Ф1 ve Ф2 akışları arasındaki faz kaymasının φ açısı.

Bir tork oluşturmak için, bir akışın faz kayması olan ve uzayda kaydırılan en az iki bileşeni gereklidir.

Tork, F1 ve F2 akışları arasındaki faz kayması 90 (sinψ=1) olduğunda değerine ulaşır.

Tork, F1 ve F2 akışlarının ölçüm frekansına bağlıdır.

Sürtünme momenti, diskin açısal dönme hızına bağlı olarak değişken bir değerdir. Değişen bir gerilim değerindeki kompanzasyon momenti sabit bir değerdir, bu nedenle kompanzasyon momenti ile sürtünme momentinin eşitliği yalnızca iyi tanımlanmış bir yükte gerçekleşir. Sayacın çalışması sırasında, kompanzasyon momentinin sürtünme momentini aştığı durumlar vardır, kural olarak, düşük yükte, sonuç olarak, sayaç diski, ben → 0 olsa bile, yani tüketici enerji tüketmediğinde, bu fenomen denir. kendinden tahrikli sayaç.

Paralel devrenin terminallerine uygulanan voltajın etkisi altında ve seri naz'da akımın yokluğunda sayaç diskinin dönmesi. kendinden tahrikli Kendinden itmeyi ortadan kaldırmak için, disk eksenine ferromanyetik malzemeden yapılmış bir kanca takılır. Bayrak konumu 11, bir telafi momenti oluşturan ve kancayı çeken manyetik akımlarla mıknatıslanır, böylece kendinden tahrikli motor devre dışı bırakılır.

34. Faz kaymasının ölçülmesi. Elektromekanik faz ölçerler. Faz kaymasını ölçmek için osilografik yöntemler.

Elektromekanik faz ölçerler, Elektrodinamik ve ferrodinamik oran ölçerler, yükteki voltaj ve akım ile güç faktörü arasındaki faz kaymasını ölçmek için tasarlanmış faz ölçerler (hem gösteren hem de kendi kendini kaydeden) oluşturmak için kullanılabilir.

Elektrodinamik mekanizmalar temelinde, üç fazlı alternatif akım devrelerinde cosφ ölçümü için faz ölçerler oluşturmak mümkündür. Çalışma prensibi olarak tek fazlı faz ölçere benzer, ancak cihazın hareketli kısmının çerçevelerinin sargılarındaki akımlar arasında gerekli faz kaymaları, gerilimler ve akımlar arasında 120 derecelik kaymalar kullanılarak daha basit bir şekilde elde edilebilir. üç fazlı devre. Böyle bir cihaz, simetrik voltaj ve akımlara sahip üç fazlı bir devrede doğru okumalar verir. Asimetrik bir üç fazlı devre durumunda, sadece her fazdaki akım ve gerilim arasındaki faz farkından bahsedebiliriz.

Faz ölçümü için osilografik yöntemler. Doğrusal tarama yöntemi, elektronik anahtarlı çift ışınlı osiloskop veya tek ışınlı osiloskop kullanımını içerir. Bu durumda osiloskop ekranında iki voltajın görüntüsü oluşturulur, faz kayması arasında ölçülecektir. U1 ve U2 gerilimleri ise osiloskobun Y girişine elektronik bir anahtar aracılığıyla beslenir, ardından görüntüler kesikli çizgilerle oluşturulur.

Elips yöntemi, sinüzoidal gerilimler arasındaki faz kaymasını ölçmek için kullanılır. U ve U kanallarının girişlerine U1 ve U2 gerilimleri verilir ve X (kanal X sinyal amplifikasyon modunda çalışır Ve 2 ). Osiloskop ekranında bir elips belirir.

Elips yöntemi, ölçmenizi sağlar faz açısının işaretini belirlemeden 0-90° içinde.

34. Frekans ölçümü. Elektromekanik frekans ölçerler. Frekansı ölçmek için osilografik yöntemler.

Elektromekanik frekans ölçerler . Bu cihazlar, ağırlıklı olarak güç devrelerinde 20-2500 Hz aralığındaki frekansları ölçmek için kullanılır ve elektromanyetik ve elektrodinamik (ferrodinamik) mekanizmalara dayanır.

Oranmetrik bir mekanizmaya dayalı bir elektrodinamik frekans ölçerin elektrik devresi ve vektör diyagramı akımlar şek.

Lissajous şekil yöntemi. Bu yöntem sinüzoidal gerilimlerin frekansını ölçmek için kullanılır. Girişlerden birine (örneğin, U kanalının girişine) bir voltaj uygulanır.

Tek fazlı bir devrede aktif gücün ölçümü, tek elemanlı wattmetrelerle gerçekleştirilir. AC devrelerinde ölçüm aralıklarının genişletilmesi, ölçüm akımı ve gerilim trafoları kullanılarak gerçekleştirilir.

Bir cihaz yöntemiyle güç ölçümü. Tek alet yöntemini kullanırken, güç ölçümü tek elemanlı bir wattmetre kullanılarak gerçekleştirilir. Yöntem, tek fazlı devrelerde ve simetrik üç fazlı devrelerde güç ölçülürken kullanılır (karmaşık faz dirençleri aynıdır). Her iki durumda da, wattmetrenin gerilim sargısı faz gerilimine bağlanır ve akım sargısı herhangi bir fazın telinin kesilmesine bağlanır. Şek. 11.8, tek fazlı bir AC devresine tek elemanlı bir wattmetrenin dahil edildiğini gösterir. ihmal metodolojik hata, wattmetrenin okumalarını yazın:

P PW = UI cos j ,

Nerede sen Ve BEN– etkili değerler yük gerilimi ve akımı ; j =(sen, ben).

Bu durumda wattmetrenin okunması, bir fazın gücüne karşılık gelecektir. Tüm üç fazlı devrenin gücünü elde etmek için, wattmetrenin okumasını üçe katlamak gerekir, yani. P=3P Güç.

Wattmetrenin sabit bobininin yükle seri olarak açılması yalnızca 10-20 yük akımlarında mümkündür. A. Yüksek yük akımlarında, wattmetrenin sabit bobini bir akım trafosu aracılığıyla açılır ( TA). Yüksek gerilim devrelerinde ölçüm yaparken (600'den fazla İÇİNDE) wattmetrenin hareketli bobini doğrudan ölçüm devresine değil, bir gerilim trafosu aracılığıyla bağlanır ( televizyon) ve wattmetrenin sabit bobini - içinden TA(yük akımının değerinden bağımsız olarak).

Ölçülen gücün değeri, dönüşüm oranlarının çarpımı ile çarpılan wattmetre okuması ile belirlenir. televizyon Ve TA:

R x = R R W K U isim ben isim,

Nerede R x, yük devresindeki aktif gücün ölçülen değeridir; R R W- wattmetre okuması; KU isim, ben sırasıyla nom - nominal dönüşüm oranları, televizyon Ve TA.

Ölçülen güç değeri gerçek değerden farklı olacaktır

voltaj ve akım değerlerinin iletimindeki hatalar ve ayrıca açısal hatalar transformatörler. Elektrodinamik wattmetreler çok limitli yapılır, yüksek sınıflar doğruluk (0,1; 0,2), onda birlik ölçülen güç aralığı ile Sal 3 - 6'ya kadar kw. Kaba ölçümler için panel araçları olarak ferrodinamik wattmetreler kullanılır.

Tek elemanlı wattmetrelerle aktif güç ölçümünün sadece laboratuvar uygulamasında yapıldığına dikkat edilmelidir. Endüstriyel koşullarda teknik ölçümler için, üç fazlı üç telli devrelerde aktif gücü ölçmek için iki elemanlı wattmetreler ve dört telli devrelerde üç elemanlı sayaçlar kullanılır.

Elektrodinamik wattmetrelere ek olarak, gücü ölçmek için elektronik doğrultucu, termoelektrik, dijital ve diğer wattmetreler kullanılır.

İki cihaz yöntemiyle güç ölçümü.İki metre yöntemi, iki tek elemanlı wattmetre kullanılarak üç fazlı, üç telli bir ağda güç ölçülürken kullanılır. Yöntem, bağlantı şeması ve yükün niteliği ne olursa olsun, akımların ve gerilimlerin hem simetrisi hem de asimetrisi ile doğru sonuçlar verir. Ek olarak, üç fazlı üç telli bir ağda gücüyle ölçüm yaparken iki elemanlı bir wattmetrenin elemanlarını açmak için iki cihaz yöntemi kullanılır.

Şek. 11.9, iki tek elemanlı wattmetrenin dahil edilmesinin bir diyagramını gösterir. Genellikle bir wattmetrenin akım sargısı, örneğin, PW1, faza girer A ve başka bir wattmetrenin akım sargısı - PW2- fazda İLE. Wattmetrelerin gerilim sargıları açılır hat gerilimleriŞek. 11.9. İki alet yöntemini kullanarak gücü ölçerken genel güç devre, wattmetre okumalarının cebirsel toplamına eşittir

P \u003d PW 1 + PW 2,

Nerede P W 1 \u003d U A B I A cos j 1; P W 2 \u003d U C B I C cos j 2, (j 1 - vektörler arasında faz kayması U A B Ve ben bir; j2- vektörler arasında faz kayması UC B Ve Ben C). Veya

P W 1 = U L BEN L çünkü(30o-j);

P W 2 = U L BEN L çünkü(30o+j),

Nerede J- bir fazdaki gerilim ve akım arasındaki faz kayması.

Herhangi bir 3 fazlı sistemin gücü aşağıdaki formülle hesaplanır:

Böylece, wattmetrelerin okumalarının toplamı PW1 Ve PW2üç fazlı bir devrenin gücünden başka bir şey değildir.

Üç cihaz yöntemiyle güç ölçümü.Üç metre yöntemi, üç fazlı dört telli bir devrede güç ölçülürken kullanılır (her fazda bulunan üç tek elemanlı wattmetre kullanılarak). İki cihaz yönteminin yanı sıra, üç cihaz yöntemi, bağlantı şeması ve yükün niteliği ne olursa olsun, akımların ve gerilimlerin hem simetrisi hem de asimetrisi ile doğru sonuçlar verir. Üç cihaz yöntemini uygulayan şemaya göre, üç elemanlı üç fazlı wattmetre elemanları da dahildir. Açıkçası, 3 fazlı dört telli bir devrenin gücünü bulmak için tüm wattmetrelerin cebirsel toplamını almak gerekir.

Wattmetre iki bobinden oluşur: sabit 1, olmayanlardan oluşur Büyük bir sayı kalın telden dönüşler ve çok sayıda ince telden oluşan hareketli 2 dönüş. Wattmetre açıldığında, yük akımı devrede seri bağlı sabit bir bobinden geçer ve hareketli bobin tüketiciye paralel bağlanır. Paralel sargıda güç tüketimini azaltmak ve hareketli bobinin ağırlığını azaltmak için buna seri olarak manganinden yapılmış ek bir direnç 3 bağlanır. Hareketli ve sabit bobinlerin manyetik alanlarının etkileşimi sonucunda her iki bobinin akımlarıyla orantılı bir tork oluşur:

yani, cihazın torku devrede tüketilen güçle orantılıdır.

Cihazın okunun sıfırdan sağa sapması için akımın bobinden belirli bir yönde geçirilmesi gerekir.

Bunu yapmak için, sargıların başlangıcını gösteren iki terminal * ile işaretlenmiştir ve elektriksel olarak bağlanmıştır. Wattmetre ölçeğinde belirtilir Anma akımı Ve Anma gerilimi cihaz. Örneğin, cihazın ölçeğinde 5 A ve 150 V gösteriliyorsa, cihaz 750 W'a kadar gücü ölçebilir. Bazı wattmetrelerin ölçekleri bölümler halinde derecelendirilir. Örneğin, 5 A ve 150 V'lik bir wattmetrenin 150 bölümü varsa, o zaman bölme değeri veya wattmetrenin sabiti 750'dir: 150 = 5 W / böl.

Elektrodinamik wattmetrelere ek olarak, DC devrelerinde gücü ölçmek için ferrodinamik sistemin wattmetreleri de kullanılır.

2. Tek fazlı alternatif akım. Bir alternatif akım devresine bir elektrodinamik wattmetre bağlandığında manyetik alanlar Hareketli ve sabit bobinlerin birbiriyle etkileşim halinde olması hareketli bobinin dönmesine neden olacaktır. Cihazın hareketli kısmının anlık dönme momenti, cihazın her iki bobinindeki akımların anlık değerlerinin çarpımı ile orantılıdır. Ancak akımlardaki hızlı değişiklikler nedeniyle, hareketli sistem bu değişiklikleri takip edemeyecek ve cihazın dönme momenti ortalama veya aktif güçle orantılı olacaktır.Bu nedenle, wattmetrenin hareketli kısmının dönme açısı ile devre tarafından tüketilen aktif güç miktarı yargılanabilir.

Alternatif akımın gücünü ölçmek için indüksiyon sisteminin wattmetreleri de kullanılır. İncirde. Şekil 362, dönen bir manyetik alana sahip bir endüksiyon wattmetrenin bağlantı şemasını göstermektedir. Az sayıda kalın tel sarımından oluşan 1-1 serisi bir bobin, iki zıt kutup çıkıntısına yerleştirilmiştir ve devreye seri olarak bağlanmıştır. Çok sayıda ince tel dönüşünden oluşan 2-2 wattmetrelik paralel bir sargı, iki ayrı kutup çıkıntısına yerleştirilmiştir. Sargı 2-2 ile seri olarak, endüktif direnç 3 açılır, bu da yarı-

Gerilimi ve akımı arasında 90° kayma açısı. Böylece, tamamen dirençli bir yükle, serideki akımlar ile paralel sargılar arasında 90 ° açıyla bir kayma elde ederiz; gerekli kondisyon dönen bir manyetik alan yaratır. Cihaz açıldığında, alüminyum silindiri 4 geçen bu alan, içinde alanla etkileşime girerek cihazın hareketli kısmına etki eden bir tork oluşturan girdap akımlarını indükler. Herhangi bir yükte dönme açısı, devre tarafından tüketilen aktif güçle orantılı olacaktır:

Hareketli bir alan endüksiyon wattmetresinin şematik bir diyagramı, Şekil 1'de verilmiştir. 335.

Alçak gerilim şebekelerinde bir wattmetre ile gücü ölçerken yüksek akımlar akım trafoları kullanılmaktadır. Wattmetrenin sargıları arasındaki potansiyel farkı azaltmak için, akım trafosunun birincil ve ikincil devreleri ortak nokta. ikincil sargı Bu, ağın bir telinin topraklanması anlamına geleceğinden, trafo topraklanmamıştır.

Bu durumda P 1 ağının gücünü belirlemek için, P 2 wattmetre okumasını akım trafosunun dönüşüm oranıyla çarpmanız gerekir:

Yüksek gerilim şebekelerinde güç ölçümü yapılırken gerilim ve akım ölçüm transformatörleri kullanılır (Şek. 363).

Örneğin, wattmetreye 6000/100 V'luk bir gerilim trafosu ve 150/5 A'lık bir akım trafosu takılırsa ve wattmetre 80 W'ı gösteriyorsa, ağ gücü şu şekilde olacaktır:

Wattmetreleri (metre) ölçüm yoluyla açarken

Transformatörler bu cihazlara, sanki şebekeye doğrudan bağlıymış gibi akımlar sargılarından aynı yönde geçecek şekilde bağlanmalıdır.

Wattmetreye ek olarak, tek fazlı bir alternatif akımın gücü, üç cihazın okumalarından belirlenebilir: aşağıdaki formüle göre bir ampermetre, bir voltmetre ve bir faz ölçer:

3. Üç fazlı alternatif akım. Düzgün bir yük ile üç fazlı sistem gücü ölçmek için, Şekil 1'de gösterilen devreye göre bağlanmış bir tek fazlı wattmetre kullanılır. 364 (a - yıldız bağlantısı için; b - delta bağlantısı için). Bu durumda, wattmetrenin seri sargısı akar faz akımı ve paralel sargı faz gerilimine bağlanır. Bu nedenle, wattmetre bir fazın gücünü gösterecektir. Üç fazlı bir sistemin gücünü elde etmek için, tek fazlı bir wattmetrenin okumasını üçle çarpmanız gerekir.

Dört telli bir ağda eşit olmayan yükle üç fazlı akım gücü ölçmek için üç wattmetrelik bir devre kullanılır (Şek. 365). Her tek fazlı wattmetre, bir fazın gücünü ölçer. Üç fazlı bir sistemin gücünü elde etmek için, üç wattmetre okumalarının toplamını almak gerekir.

Üç elemanlı bir elektrodinamik wattmetrede, okla ilişkili aynı eksen üzerine üç hareketli paralel bobin monte edilir ve her bobinin mekanik kuvvetlerinin eklenmesi sonucunda elde edilen toplam tork, üç fazlı şebekede tüketilen güçle orantılı olacaktır. Diğer tasarımlarda, içinde bulunan hareketli bobinler farklı yerler, esnek bantlarla birbirine bağlanır ve toplam kuvveti bir okla eksene iletir.

Tek tip yük ile üç fazlı bir şebekenin aktif gücü belirlenebilir

Üç enstrüman kullanarak: aşağıdaki formüle göre bir ampermetre, bir voltmetre ve bir faz ölçer:

Tüketiciyi bağlama yönteminden (yıldız veya delta) bağımsız olarak, herhangi bir yükte (tek tip veya düzensiz) üç telli üç fazlı bir ağın gücü, iki wattmetre devresi kullanılarak ölçülebilir.

Kirchhoff'un birinci yasasına göre, üç fazın tümünün akımlarının anlık değerlerinin toplamı sıfıra eşittir:

Ortaya çıkan denklem, birinci fazın akımının kendi akım bobininden geçmesi ve gerilim bobininin birinci ve ikinci faz arasındaki gerilim farkının altında olması için wattmetrelerden birinin açılması gerektiğini gösterir; üçüncü fazın akımı kendi akım bobininden akacak ve voltaj bobini üçüncü ve ikinci fazlar arasındaki voltaj farkının altında olacak şekilde başka bir wattmetre açılmalıdır.

Her iki wattmetrenin okumalarını ekleyerek, üç fazın da gücünü elde ederiz.

İncirde. 366, iki wattmetre devresinin üç çeşidini gösterir.

Fng'deki şemalardan. 366, wattmetrelerin seri sargılarının ağın herhangi iki lineer kablosuna dahil olduğu görülebilir. Her bir wattmetrenin paralel sargılarının başlangıçları, wattmetrenin seri sargısı ile aynı tele bağlanır. Paralel sargıların uçları üçüncü hat teline bağlanır.

Tekdüze bir aktif yükle (=1), wattmetrelerin okumaları birbirine eşittir. Bire eşit değilse, wattmetrelerin okumaları eşit olmayacaktır. = 0,5'e eşit olduğunda, wattmetrelerden biri sıfır gösterecektir. 0,5'in altında, bu cihazın oku sola sapmaya başlayacaktır. Cihazın okumasını almak için seri veya paralel sargısının uçlarını değiştirmek gerekir.

Üç fazlı bir sistemin aktif gücünü iki wattmetrenin okumalarına göre ölçmek için, okumalarını eklemeniz veya negatif olan diğer wattmetrenin okumasını bir wattmetrenin okumalarından çıkarmanız gerekir. Ölçüm gerilimi ve akım trafoları kullanılarak iki wattmetre ile gücü ölçmek için kullanılan devre, Şekil 1'de verilmiştir. 367.

Yüksek gerilim şebekelerinde, gerilim ve akım ölçüm trafoları kullanılarak üç fazlı bir wattmetre açılır.

DC. DC güç formülünden

ampermetre ve voltmetre okumalarının çarpılmasıyla güç tayininin yapılabileceği görülmektedir. Ancak pratikte güç ölçümü genellikle özel cihazlar- wattmetreler. Wattmetre (Şekil 230) iki bobinden oluşur: az sayıda kalın tel dönüşünden oluşan sabit 1 ve çok sayıda ince tel dönüşünden oluşan hareketli 2. Wattmetre açıldığında, yük akımı devrede seri bağlı sabit bir bobinden geçer ve hareketli bobin tüketiciye paralel bağlanır. Paralel sargıda güç tüketimini azaltmak ve hareketli bobinin ağırlığını azaltmak için buna seri olarak ek bir manganin direnci 3 bağlanır. Hareketli ve sabit bobinlerin manyetik alanlarının etkileşimi sonucunda her iki bobinin akımlarıyla orantılı bir tork oluşur:

M = c 1 ben 1 ben 2 .

Paralel devrenin sabit direncinde paralel sargı I2'nin akımı, devrenin voltajıyla orantılıdır. Buradan

M = c 2 ben 1 U = c 2 P,

yani, cihazın torku devrede tüketilen güçle orantılıdır.

Cihazın okunun sıfırdan sağa sapması için akımın bobinden belirli bir yönde geçirilmesi gerekir.

Bunu yapmak için, sargıların başlangıcını gösteren iki terminal * ile işaretlenmiştir ve elektriksel olarak bağlanmıştır. Wattmetre ölçeği, cihazın anma akımını ve anma gerilimini gösterir. Yani, örneğin, cihazın ölçeğinde 5 a ve 150 v belirtilirse, cihaz 750 watt'a kadar gücü ölçebilir. Bazı wattmetrelerin ölçekleri bölümler halinde derecelendirilir.Örneğin, 5 A ve 150 V wattmetre 150 bölüme sahipse, bölme fiyatı veya wattmetre sabiti 750:150 \u003d 5 W / div'dir. Elektrodinamik wattmetrelere ek olarak, DC devrelerinde gücü ölçmek için ferrodinamik sistemin wattmetreleri de kullanılır.

Tek fazlı AC. Bir alternatif akım devresine bir elektrodinamik wattmetre bağlandığında, hareketli ve sabit bobinlerin manyetik alanları birbiriyle etkileşime girerek hareketli bobinin dönmesine neden olur. Cihazın hareketli kısmının dönme momentinin anlık değeri, cihazın her iki bobinindeki akımların anlık değerlerinin çarpımı ile orantılıdır.

Cihazın dönme momenti, ortalama veya aktif güç Р = U ⋅ I cos φ ile orantılıdır. Wattmetrenin hareketli kısmının dönme açısı ile devre tarafından tüketilen aktif güç miktarı yargılanabilir.

Alternatif akımın gücünü ölçmek için ferrodinamik sistemin wattmetreleri de kullanılır.

Yüksek akımlı alçak gerilim şebekelerinde bir wattmetre ile güç ölçülürken akım trafoları kullanılır.

Bu durumda P 1 ağının gücünü belirlemek için, P 2 wattmetre okumasını akım trafosu k T'nin dönüşüm oranıyla çarpmanız gerekir:

Yüksek gerilim şebekelerinde, güç ölçülürken gerilim ve akım trafoları ölçülür (Şek. 231). R 1 ağının gücünü elde etmek için, wattmetre R 2'nin okumasını voltaj ve akım trafolarının dönüşüm oranlarının ürünü ile çarpmanız gerekir:

P 1 = P 2 k n k T .

Örneğin, wattmetre 6000/100 V gerilim trafosu ve 150/5 A akım trafosu üzerinden bağlanırsa ve wattmetre 80 W gösteriyorsa, ağ gücü

P 1 \u003d 80 ⋅ 6000 / 100 ⋅ 150 / 5 \u003d 144000 W \u003d 144 kW.

Wattmetreleri (metreler) ölçüm transformatörleri aracılığıyla açarken, bu cihazlar, akımlar, sanki doğrudan ağa bağlıymış gibi sargılarından aynı yönde geçecek şekilde bağlanmalıdır.

Wattmetreye ek olarak, tek fazlı bir alternatif akımın gücü, üç cihazın okumalarından belirlenebilir: bir ampermetre, bir voltmetre ve bir faz ölçer - formüle göre

Üç fazlı AC. -de simetrik yük gücü ölçmek için üç fazlı sistemler, şekil 2'de gösterilen devreye göre bağlanmış bir tek fazlı wattmetre kullanır. 232 (a - yıldız bağlantısı için; b - delta bağlantısı için). Bu durumda, wattmetrenin seri sargısından bir faz akımı akar ve paralel sargı faz voltajına bağlanır. Bu nedenle, wattmetre bir fazın gücünü gösterecektir. Üç fazlı bir sistemin gücünü elde etmek için, tek fazlı bir wattmetrenin okumasını üçle çarpmanız gerekir.

Üç fazlı dört telli bir ağda asimetrik bir yük ile, gücü ölçmek için üç wattmetrelik bir devre kullanılır (Şekil 233). Her tek fazlı wattmetre, bir fazın gücünü ölçer. Üç fazlı bir sistemin gücünü elde etmek için, üç wattmetre okumalarının toplamını almak gerekir.

Değişken bir yükle, aynı anda üç wattmetre okuması elde etmek zordur. Ek olarak, üç tek fazlı wattmetre çok yer kaplar. Bu nedenle, genellikle üç tek fazlı wattmetrenin bir cihazındaki bağlantı olan bir üç elemanlı üç fazlı wattmetre kullanılır. Üç elemanlı bir elektrodinamik wattmetrede, okla ilişkili aynı eksen üzerine üç hareketli paralel bobin monte edilir ve her bobinin mekanik kuvvetlerinin eklenmesi sonucunda elde edilen toplam tork, üç fazlı şebekede tüketilen güçle orantılı olacaktır. Diğer tasarımlarda farklı yerlerde bulunan hareketli bobinler esnek bantlarla birbirine bağlanır ve toplam kuvveti ok miline aktarır.

Tek tip yüke sahip üç fazlı bir ağın aktif gücü, üç alet kullanılarak belirlenebilir: bir ampermetre, bir voltmetre ve bir faz ölçer - formüle göre

P = √3 UI cos φ,

burada U ve I doğrusal gerilimler ve akımdır;

φ - faz voltajı ve akım arasındaki kayma açısı.

Tüketicileri bağlama yönteminden (yıldız veya delta) bağımsız olarak, herhangi bir yükte (tek tip veya düzensiz) üç telli üç fazlı bir ağın gücü, iki wattmetre devresi kullanılarak ölçülebilir.

Kirchhoff'un birinci yasasına göre, üç fazın tümünün akımlarının anlık değerlerinin toplamı sıfıra eşittir:

ben 1 + ben 2 + ben 3 = 0,

ben 2 = - ben 1 - ben 3 .

Anında Güçüç fazlı sistem olacak

p = ben 1 sen 1 + ben 2 sen 2 + ben 3 sen 3 ,

indeksli u, faz voltajlarının anlık değerleridir.

Mevcut değer i 2'yi son ifadeye koyarak, şunu elde ederiz:

p \u003d ben 1 sen 1 - ben 1 sen 2 - ben 3 sen 2 + ben 3 sen 3,

p \u003d ben 1 (u 1 - u 2) + ben 3 (u 3 - u 2).

Her iki wattmetrenin okumalarını ekleyerek, üç fazın da gücünü elde ederiz.

Şek. 234, a - c, iki wattmetrelik bir devre için üç seçenek gösterir.

Diyagramlar, wattmetrelerin seri sargılarının, ağın herhangi iki doğrusal kablosuna dahil edildiğini göstermektedir. Her bir wattmetrenin paralel sargılarının başlangıçları, wattmetrenin seri sargısı ile aynı tele bağlanır. Paralel sargıların uçları üçüncü hat teline bağlanır.

Simetrik bir aktif yük ve cos φ = 1 ile wattmetrelerin okumaları birbirine eşittir. cos φ bire eşit olmadığında, wattmetrelerin okumaları eşit olmayacaktır. cos φ 0,5'e eşit olduğunda, wattmetrelerden biri sıfır gösterecektir. cos φ 0,5'ten küçük olduğunda, bu cihazın oku sola sapmaya başlayacaktır. Cihazın okumasını almak için seri veya paralel sargısının uçlarını değiştirmek gerekir.

Gücü, iki cihazın birleştirildiği, iki wattmetre şemasına göre bağlandığı ve okun bağlı olduğu bir ortak eksen üzerinde hareket eden üç fazlı bir wattmetre kullanarak ölçmek daha uygundur. Elektrodinamik ve ferrodinamik sistem cihazlarında, aynı eksen üzerinde bulunan veya esnek bantlarla birbirine bağlanan iki hareketli bobin bir eksende döner. İndüksiyon sistemli cihazlarda iki eleman aynı eksen üzerinde oturan iki diski döndürür veya iki eleman bir disk üzerinde hareket eder. İki elemanlı üç fazlı bir wattmetrenin anahtarlama devresi, Şek. 236.

Yüksek gerilim şebekelerinde, gerilim ve akım ölçüm trafoları kullanılarak üç fazlı bir wattmetre açılır.