Proiectare si putere funcție de măsurare
După cum se știe din teoria puterii de media perioadei de curent alternativ dezvoltat de porțiunea S. pe circuitul este exprimat prin relația:
Puterea activă sau Watt P = Putere SMRI Vrms × × cosj definește funcționarea în circuit, o sursă de emf comite pe unitatea de timp. Aceasta este puterea medie a curentului, care asigură generarea de căldură. Ieff și Vrms - așa-numitele valori efective de curent și tensiune, respectiv, egală
și obținut prin calcularea mediei în timp valorile pătrate ale curentului instantaneu și o tensiune alternativă, sinusoidală, cosj - factorul de putere.
Unghiul j - unghiul de fază dintre rezistența la curent și dependente de tensiune de circuit R.L. sale inductanță capacitatea C și frecvență w AC.
Valoarea SMRI × Q = Vrms Sinj numită putere reactivă sau wattless (unitate Var - volt-ampere reactivă).
Metode pentru valorile Ieff Vrms de măsurare și presupus a fi cunoscute, deci se va concentra numai asupra metodei de măsurare valorilor P.
Puterea medie poate fi măsurată prin intermediul unor dispozitive speciale - watmetre. Există Vattmetri diferite modele și sisteme. Mai jos este un sistem de descriere wattmetru electrodinamice.
Aparatul și metoda permite wattmetru electrodinamic prezentat schematic în figurile 1 și 2. Contorul de energie include două bobine: bobină 1 fix rezistență scăzută pentru a fi incluse într-un circuit de curent alternativ în serie cu porțiunea de test, și o bobină rotativă 2 cu impedanță mare include site-uri de testare paralele. Acesta este echipat cu un obiectiv rotativ arcuri elicoidale 3. Păstrați-l în poziția inițială. Revenind la această bobină determină o schimbare în poziția cursorului 4 pe scara contorului de energie. Tensiunea între bobina se termină 2 egală cu tensiunea de pe porțiunea de circuit de test. Natura armonică a tensiunii poate fi scris:
Dacă bobina 2 are o rezistență R. curent este aceasta:
.
Deoarece bobina 1 și fluxul de curent de circuit, care nu este, în general, în fază cu tensiunea și este exprimat prin relația
Din principiile generale ale curenților conductorilor interacțiune raționalizate, rezultă că cuplul instantaneu forțelor electrodinamice aplicate pe cadru wattmetrul mobil, va fi exprimată ca
,
unde k depinde de coeficientul de structura nodului dispozitivului de rulare. Din această formulă, se vede că momentul M este o funcție de timp.
Rotirea wattmetru Sistemul are perioade lungi de oscilații naturale și atenuarea considerabilă. abaterea constantă față de poziția de echilibru atunci când curentul trece prin cadru definit de arcurile de torsiune 3 și o medie forțe electrodinamice cuplului pentru perioada curentă T
,
unde A = k / T - factor de proporționalitate.
Astfel, valoarea medie pentru perioada cuplului determină unghiul de rotație al cadrului mobil, proporțional cu puterea medie dezvoltată de P. curent în porțiunea de circuit conectat la wattmetrul alternativ. lecturi watmetru sunt independente de putere reactivă. Cu toate acestea, cunoscând puterea activă poate fi calculată P. factorului de putere cosj și puterea reactivă Q de formulele:
Descriere putere de laborator metru D-57
Meter D-57 (Figura 3) este de mare oglindă medie mnogopredelnym wattmetru și putere ridicată (până la 3 kW). Înainte de a utiliza instrumentul acesta trebuie instalat orizontal cu 4 picioare cu butoni de șurub (poziție orizontală este controlată de nivelul doi coordonate, atunci când ajunge la bula de aer plutind într-un lichid, trebuie să fie exact în centrul nivelului cercului).
oglindă Iluminarea care este întărită pe marginea bobinei wattmetrul plonjor și formele pe scală „iepuras“ timer-ul este realizat lampa alimentat printr-un transformator încorporat în jos (cricuri „acoperire“).
Figura 3. Dispozitiv D-57. Forma generală și conectarea la circuitul de sarcină.
1 - scala; 2 - stabilirea buton temporizator pentru „0“; 3 - polaritatea mânerului; 4 - comutator limita de curent; 5 - nivel biaxial; lampă de iluminare scară - 6; 7 - puterea de alimentare cu siguranțe.
După cum sa menționat mai sus, unitatea de măsură contor de energie este format din două bobine - fixe ( „curent“) și mobile ( „potențial“). Prin urmare, wattmetrul carcasa are două terminale, care sunt în apropierea simbolurilor pentru curentul (acest curent înfășurării este conectat) și două (sau mai multe) terminale, codul a cărui tensiune desemnat. Aceste potențial înfășurării este conectat sau o parte a acestuia; Prin urmare, aceste terminale nu sunt două, ci mai multe terminale ( „comune“, care sunt marcate cu un asterisc sunt denumite în mod obișnuit, și sunt conectate împreună).
Prin urmare, wattmetrul circuitul de conectare pentru măsurarea puterii AC va fi așa cum se arată în Fig.4.
Am folosit scara unitate este împărțit în două părți. Start la partea de sus a scării, iar continuarea sa - este mai mic în al doilea rând (crește acuratețea citirilor). line scară este împărțită în benzi paralele 5 cu slash, care este de numărare cantități zecimi. O astfel de scală bidimensională este, de asemenea, îmbunătățește semnificativ acuratețea măsurătorilor.
Numărul de diviziuni la scară, de obicei, un multiplu al numărului, este scris în apropierea potențialelor terminale ale înfășurării. Având în vedere amploarea fiind după cum urmează. Pentru a obține o referință adevărată „trebuie să se calculeze A“ = A (Um / N), unde A - citirea pe scara instrumentului, Um - valoarea tensiunii care este scris în apropierea potențialului terminal al înfășurării care urmează a fi utilizat pentru măsurarea (în această lucrare Um = 150), N - numărul total de diviziuni pe scara dispozitivului (în acest caz N = 150).
Chiar pe carcasa dispozitivului se află în afara comutatorului mâner curent în două poziții: 5 și 10 A și la stânga - mânerul variațiilor de tensiune polaritatea în cazul în care necesitatea de a utiliza un contor de energie pentru măsurarea puterii de curent continuu.
Magnitudinea puterea medie măsurată cu instrumentul este egală cu produsul dintre A „cu privire la valoarea curentă, care este în prezent stabilit pe comutator limitele actuale (5 sau 10 A).
Avertizare. Nu se recomandă să depășească în timpul măsurătorii chiar și cel puțin una dintre limitele (sau curent sau tensiune), cifrele specificate în picioare pe comutatorul de mânerul de pe curent și lângă terminalele care sunt conectate la potențialul terminalelor de lichidare, respectiv. În caz contrar, se poate deteriora dispozitivul, chiar dacă limita de putere furnizată de către dispozitivul de proiectare (este egală cu produsul dintre valorile limitelor) care urmează să fie atinse.
Înainte de măsurătorile ar trebui să se ocupe întotdeauna 2 (sm.ris.4) pentru a stabili un „iepuras“ la zero scara.
Pe măsură ce abilitățile de formare și de testare poate fi măsurată cu un wattmetru lămpi cu incandescență de putere și pentru a compara valoarea rezultata cu respectiva plinte (sau balon) lămpi. Ca sursa de tensiune pentru a lua tensiunea de rețea de 220 V și frecvența de 50 Hz.