Come misurare la potenza attiva in un circuito CA monofase

Valore della potenza attiva in circuito a corrente alternata monofase è determinato dalla formula P = UI cos phi, dove U è la tensione del ricevitore, V, I - corrente del ricevitore, A, phi - sfasamento tra tensione e corrente.

Dalla formula si può vedere che la potenza in un circuito a corrente alternata può essere determinata indirettamente se si includono tre dispositivi: un amperometro, un voltmetro e misuratore di fase… In questo caso, però, non si può fare affidamento su una maggiore precisione di misura, poiché l'errore di misura della potenza dipenderà non solo dalla somma degli errori dei tre dispositivi, ma anche dall'errore del metodo di misura causato dal modo, su cui sono inclusi amperometro e voltmetro. Pertanto, questo metodo può essere utilizzato solo quando non è richiesta un'elevata precisione di misurazione.

Se la potenza attiva deve essere misurata con precisione, è meglio utilizzare wattmetri del sistema elettrodinamico o wattmetri elettronici. I wattmetri ferrodinamici possono essere utilizzati per misurazioni approssimative.

Se la tensione del circuito è inferiore al limite di misurazione della tensione del wattmetro, la corrente di carico è inferiore alla corrente consentita del dispositivo di misurazione, quindi il circuito per collegare il wattmetro al circuito CA è simile schema per il collegamento di un wattmetro a un circuito CC… Ciò significa che la bobina di corrente è collegata in serie al carico e la bobina di tensione è collegata in parallelo al carico.

Quando si collegano i wattmetri elettrodinamici, è necessario tenere presente che sono polari non solo nel circuito CC, ma anche nel circuito CA. Per garantire la corretta deviazione (in scala) dell'ago dello strumento da zero, l'inizio degli avvolgimenti sul cruscotto è indicato da un punto o da un asterisco. I morsetti contrassegnati in questo modo sono chiamati morsetti del generatore perché sono collegati a una fonte di alimentazione.

La bobina fissa del wattmetro può essere collegata in serie con il carico solo a correnti di carico di 10 - 20 A. Se la corrente di carico è maggiore, la bobina di corrente del wattmetro viene collegata tramite un trasformatore di corrente di misurazione.

Per misurare la potenza in un circuito CA con un basso fattore di potenza, è necessario utilizzare speciali wattmetri a basso coseno. La loro scala indica a quali valori di cos phi sono destinati.

Quando cos phi <1, allora per evitare di sovraccaricare il wattmetro elettrodinamico, è necessario includere l'amperometro e il voltmetro di controllo. Ad esempio, un wattmetro con una corrente nominale di Azu = 5 A può mostrare una deviazione di corrente completa di Azu = 5 A e cos phi = 1 e con una corrente di Azu = 6,25 A e cos phi = 1 (quindi Azu = Azun / cos phi). Nel secondo caso, il wattmetro sarà sovraccarico.

L'inclusione di un wattmetro nel circuito CA, con una corrente di carico maggiore di quella consentita

Se la corrente di carico è maggiore della corrente consentita del wattmetro, la bobina di corrente del wattmetro viene attivata mediante un trasformatore di corrente di misurazione (Fig. 1, a).

Riso. 1. Schemi per il collegamento di un wattmetro a un circuito a corrente alternata ad alta corrente (a) ea una rete ad alta tensione (b).

Quando si sceglie un trasformatore di corrente, è necessario assicurarsi che la corrente primaria nominale del trasformatore sia Az1 e sia uguale o superiore alla corrente misurata nella rete.

Ad esempio, se il valore della corrente nel carico raggiunge i 20 A, è possibile prendere un trasformatore di corrente progettato per una corrente nominale primaria di 20 A con un fattore di trasformazione della corrente nominale Kh1 = Az1i/ Az2i = 20/5 = 4.

Se in questo caso la tensione nel circuito di misura è inferiore al wattmetro consentito, la bobina di tensione è collegata direttamente alla tensione di carico. L'inizio della bobina di tensione è ponticellato / all'inizio della bobina di corrente. È inoltre necessario installare il ponticello 2 (l'inizio della bobina è collegato alla rete). L'estremità della bobina di tensione è collegata a un altro terminale della rete.

Per determinare la potenza effettiva nel circuito misurato, le letture del wattmetro devono essere moltiplicate per il rapporto di trasformazione nominale del trasformatore di corrente: P = Pw NS Kn1 = Pw NS 4

Se la corrente nella rete può superare i 20 A, è necessario selezionare un trasformatore di corrente con una corrente nominale primaria di 50 A, mentre Kn1 = 50/5 = 10.

In questo caso, per determinare il valore della potenza, le letture del wattmetro devono essere moltiplicate per 10.