Преклопни круг ватметра

Ватметар се користи за директно мерење снаге једносмерног кола. Фиксни серијски калем или струјни калем ватметра је повезан серијски са пријемницима електричне енергије. Покретни паралелни калем или напонски калем повезан серијски са додатним отпором формира паралелно коло ватметра, који је повезан паралелно са пријемницима енергије.

Угао ротације покретног дела ватметра:

α = к2ИИу = к2У / Ру

где је И — серијска струја намотаја; Ази — струја паралелног намотаја ватметра.

Пиринач. 1. Шема уређаја и прикључака ватметра

Пошто, као резултат употребе додатног отпора, паралелно коло ватметра има скоро константан отпор ртх, онда је α = (к2 / Ру) ИУ = к2ИУ = к3П

Тако се по углу ротације покретног дела ватметра може проценити снага кола.

Уједначена скала ватметра.При раду са ватметром треба имати у виду да промена смера струје у једном од калемова изазива промену смера обртног момента и смера ротације покретног намотаја, а пошто је скала од ватметар се обично прави једнострано, то јест, поделе скале се налазе од нуле на десно, онда са погрешним смером струје у једном од намотаја, биће немогуће одредити измерену вредност са ватметра.

Из ових разлога, увек треба да правите разлику између стезаљки за ватметар. Стезаљка серијског намотаја повезана са извором напајања назива се генератор и на уређајима и дијаграмима је означена звездицом. Стезаљка паралелног кола повезана са жицом спојеном на серијски калем се такође назива стезаљка генератора и означена је звездицом.

Дакле, са исправним склопним кругом ватметра, струје у намотајима ватметра се усмеравају од терминала генератора ка терминалима који нису генератор. Могу постојати два склопна кола ватметра (погледајте слике 2 и 3).

Пиринач. 2. Исправан дијаграм ожичења ватметра

Пиринач. 3. Исправан дијаграм ожичења ватметра

У шеми приказаној на сл. 2, струја серијског намотаја ватметра једнака је струји пријемника енергије чија се снага мери, а паралелно коло ватметра је под напоном У' већим од напона пријемника за износ од пад напона у серијском калему. Дакле, ПБ = ИУ '= И (У + У1) = ИУ = ИУ1 снага мерена ватметром једнака је снази пријемника енергије која се мери и снази серијског намотаја ватметра.

У шеми приказаној на сл.3, напон у паралелном колу ватметра је једнак напону пријемника, а струја у серијском калему је већа од струје коју троши пријемник за вредност струје у паралелном колу ватметра. Дакле, Пц = У (И + Иу) = УИ + УИу, снага мерена ватметром једнака је снази пријемника измерене енергије и снази паралелног кола ватметра.

Приликом мерења где се снага калемова ватметра може занемарити, пожељно је користити коло приказано на сл. 2, јер је обично снага серијске завојнице мања од паралелне завојнице и стога ће очитавање ватметра бити тачније.

За тачна мерења потребно је извршити корекције очитавања ватметра, због јачине његовог намотаја, а у таквим случајевима и коло на Сл. 3, пошто се корекција лако израчунава по формули У2/Ру, где је Ру обично познат и корекција остаје непромењена при различитим вредностима струје ако је У константан.

Када укључите ватметар према дијаграму на сл. 2, потенцијали на крајевима калемова се разликују само по количини пада напона на покретном калему, пошто су терминали генератора намотаја повезани заједно. Пад напона на покретном калему је занемарљив у поређењу са напоном у паралелном колу јер је отпор овог намотаја занемарљив у поређењу са отпором паралелног кола.

Пиринач. 4. Погрешно коло за повезивање ватметра

На сл. 4 дато је погрешно паралелно коло ватметра.Овде су терминали генератора намотаја повезани додатним отпором, услед чега је разлика потенцијала између крајева намотаја једнака напону кола (понекад веома значајна 240 — 600 В), а пошто стационарни и покретни намотаји су у непосредној близини један поред другог, стварају се повољни услови за уништавање изолације намотаја. Поред тога, примећује се електростатичка интеракција између калемова веома различитих потенцијала, што може изазвати додатну грешку у мерењу снаге у колу.