Како измерити снагу у трофазном колу наизменичне струје

Снага у трофазном колу може се мерити помоћу једног, два и три ватметра. Метода једног уређаја се користи у трофазном симетричном систему. Активна снага целог система једнака је трострукој потрошњи енергије у једној од фаза.

Приликом повезивања терета у звезду са доступном неутралном тачком, или ако је при повезивању терета у троугао могуће спојити калем ватметра у серију са оптерећењем, можете користити склопна кола приказана на сл. 1.

Пиринач. 1 Кола за мерење снаге трофазне наизменичне струје при повезивању оптерећења а — према звездастом колу са доступном нултом тачком; б — према шеми троугла, користећи један ватметар

Ако је оптерећење звезда повезано са недоступном неутралном тачком или троуглом, онда се може користити коло са вештачком неутралном тачком (слика 2). У овом случају, отпори морају бити једнаки Рв + Ра = Рб = Рц.

Слика 2. Шема мерења трофазне наизменичне струје са једним ватметром са вештачком нултом тачком

За мерење реактивне снаге струјни крајеви ватметра су повезани на пресек сваке фазе, а крајеви напонског намотаја на две друге фазе (слика 3). Пун реактивна снага се одређује тако што се очитавање ватметра помножи са кореном од три. (Чак и са малом асиметријом фазе, коришћење ове методе даје значајну грешку).

Пиринач. 3. Шема за мерење реактивне снаге трофазне наизменичне струје једним ватметром.

Метода са два уређаја може се користити са балансираним и неуравнотеженим фазним оптерећењем. Три еквивалентне опције за укључивање ватметара за мерење активне снаге приказане су на сл. 4. Активна снага се одређује као збир очитавања ватметра.

Приликом мерења реактивне снаге, коло на Сл. 5, али са вештачком нултом тачком. За стварање нулте тачке потребно је испунити услов једнакости отпора напонских намотаја ватметара и отпорника Р. Реактивна снага се израчунава по формули

где П1 и П2 — очитавања ватметара.

Користећи исту формулу, можете израчунати реактивну снагу са равномерним оптерећењем фаза и повезивањем ватметара према дијаграму на сл. 4. Предност ове методе је у томе што се активна и реактивна снага могу одредити помоћу исте шеме. Код равномерног оптерећења фаза, реактивна снага се може мерити према дијаграму на сл. 5 Б.

Троделни метод се примењује на свако фазно оптерећење. Активна снага се може мерити према дијаграму на сл. 6. Снага целог кола се одређује сабирањем очитавања свих ватметара.

Пиринач. 4.Шеме за мерење активне снаге трофазне наизменичне струје са два ватметра а — струјни намотаји су укључени у фазе А и Ц; б — у фазама А и Б; ц — у фазама Б и Ц

Реактивна снага за тро- и четворожичну мрежу се мери према дијаграму на сл. 7 и израчунава се по формули

где РА, РБ, РК — очитавања ватметара укључених у фазе А, Б, Ц.

Пиринач. 5. Шеме за мерење реактивне снаге трофазне наизменичне струје са два ватметра.

Пиринач. 6. Шеме за мерење активне снаге трофазне наизменичне струје са три ватметра а — у присуству неутралног проводника; б — са вештачком нултом тачком

У пракси се обично користе једно-, дво- и троелементни трофазни ватметри према методи мерења.

Да бисте проширили границу мерења, можете применити све назначене шеме приликом повезивања ватметара преко струјних и напонских мерних трансформатора. На сл. 8 је као пример приказана шема за мерење снаге методом два уређаја када су укључени струјним и напонским мерним трансформаторима.

Пиринач. 7. Шеме за мерење реактивне снаге са три ватметра

Пиринач. 8. Шеме за укључивање ватметара преко мерних трансформатора.