Како мерити активну снагу у једнофазном колу наизменичне струје

Вредност активне снаге у једнофазно коло наизменичне струје одређује се формулом П = УИ цос пхи, где је У напон пријемника, В, И — струја пријемника, А, пхи — фазни помак између напона и струје.

Из формуле се види да се снага у колу наизменичне струје може одредити индиректно ако се у њега уврсте три уређаја: амперметар, волтметар и фазометар… У овом случају, међутим, не може се поуздати у већу тачност мерења, јер ће грешка мерења снаге зависити не само од збира грешака три уређаја, већ и од грешке методе мерења узроковане начином, на којој су укључени амперметар и волтметар. Стога се овај метод може користити само када није потребна висока тачност мерења.

Ако активну снагу треба прецизно измерити, онда је најбоље користити електродинамичке системске ватметре или електронске ватметре. Феродинамички ватметри се могу користити за груба мерења.

Ако је напон кола мањи од границе мерења напона ватметра, струја оптерећења је мања од дозвољене струје мерног уређаја, онда је коло за повезивање ватметра на АЦ коло слично шема за повезивање ватметра на једносмерно коло… То значи да је струјни калем повезан серијски са оптерећењем, а напонски калем повезан паралелно са оптерећењем.

Приликом повезивања електродинамичких ватметара треба имати на уму да су они поларни не само у ДЦ колу, већ иу АЦ колу. Да би се обезбедило тачно (у скали) одступање игле инструмента од нуле, почетак намотаја на инструмент табли је означен тачком или звездицом. Овако означене стезаљке називају се генераторским стезаљкама јер су повезане на извор напајања.

Фиксни калем ватметра може се спојити у серију са оптерећењем само при струјама оптерећења од 10 — 20 А. Ако је струја оптерећења већа, онда се струјни намотај ватметра повезује преко мерног струјног трансформатора.

За мерење снаге у колу наизменичне струје са ниским фактором снаге морају се користити специјални ватметри ниског косинуса. Њихова скала показује за које вредности цос пхи су намењене.

Када је цос пхи <1, да бисте избегли преоптерећење електродинамичког ватметра, требало би да укључите контролни амперметар и волтметар. На пример, ватметар са називном струјом од Азу = 5 А може показати пуно одступање струје од Азу = 5 А и цос пхи = 1 и при струји од Азу = 6,25 А и цос пхи = 1 (дакле Азу = Азун / цос пхи). У другом случају, ватметар ће бити преоптерећен.

Укључивање ватметра у коло наизменичне струје, са струјом оптерећења већом од дозвољене

Ако је струја оптерећења већа од дозвољене струје ватметра, онда се струјни намотај ватметра укључује помоћу мерног струјног трансформатора (сл. 1, а).

Пиринач. 1. Шеме за повезивање ватметра на струјно коло наизменичне струје (а) и на високонапонску мрежу (б).

Приликом избора струјног трансформатора мора се водити рачуна да називна примарна струја трансформатора буде Аз1 и да буде једнака или већа од мерене струје у мрежи.

На пример, ако вредност струје у оптерећењу достигне 20 А, онда можете узети струјни трансформатор дизајниран за примарну називну струју од 20 А са фактором трансформације називне струје Кх1 = Аз1и/ Аз2и = 20/5 = 4.

Ако је у овом случају напон у мерном колу мањи од дозвољеног ватметра, онда се напонски калем повезује директно на напон оптерећења. Почетак напонског намотаја је прескочен / на почетак струјног намотаја. Такође је потребно уградити краткоспојник 2 (почетак завојнице је повезан на мрежу). Крај напонског намотаја је повезан са другим терминалом мреже.

Да би се одредила стварна снага у мерном колу, очитавања ватметра морају се помножити са номиналним односом трансформације струјног трансформатора: П = Пв НС Кн1 = Пв НС 4

Ако струја у мрежи може да пређе 20 А, онда се мора изабрати струјни трансформатор са примарном називном струјом од 50 А, док је Кн1 = 50/5 = 10.

У овом случају, да би се одредила вредност снаге, очитавања ватметра морају се помножити са 10.