Метод одного ваттметра

Материалы для подготовки к работе

Измерение активной мощности в трехфазной цепи

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

Контрольные вопросы

1. Каково соотношение между линейными и фазными величинами (напряжениями, токами) в симметричной трехфазной системе при соединении приемника треугольником?

2. Особенность работы цепи при симметричной нагрузке фаз.

3. Что происходит в цепи в случае нарушения равномерности нагрузки фаз?

4. Как изменяются токи и напряжения в цепи при обрыве одной из фаз?

5. Как изменяются токи и напряжения в цепи при обрыве одного из линейных проводов?

6. Как изменяются токи и напряжения в цепи при переключении приемников с треугольника на звезду?

Цель работы:

Проверить рассмотренные в теории методы измерения активной мощности. Получить практические навыки измерения активной мощности в трехфазных цепях переменного тока.

Полная мощность цепи постоянного тока определяется по формуле: S = UI.

Следовательно, измеряя ток амперметром и напряжение вольтметром, можно определить полную мощность цепи.

Для измерения активной мощности переменного тока кроме амперметра и вольтметра нужен еще фазометр. Это следует из выражения Р = UIcosφ.

Однако оба эти метода неудобны. На практике мощность измеряют с помощью ваттметра. В цепях постоянного тока применяются электродинамические ваттметры, а в цепях переменного тока – электродинамический или ферродинамический ваттметр, в основе принципа действия которого лежит взаимодействие магнитных полей двух катушек при протекании по ним токов. Одна из катушек включается в измеряемую цепь последовательно с нагрузкой (как амперметр), а другая – параллельно (как вольтметр).

Это взаимодействие катушек приводит к повороту подвижной катушки и, соответственно, стрелки, укрепленной на одной оси с этой катушкой.

Измерение активной мощности в трехфазных цепях может производиться с помощью однофазных ваттметров. При этом может быть использован метод одного, двух и трех ваттметров. Применение каждого из этих методов возможно только при определенных условиях.

Этот метод применяется для измерения активной мощности в трехфазных цепях при равномерной нагрузке фаз.

При измерении могут встретиться несколько случаев:

а) трехфазная цепь имеет нулевой провод или приемник имеет доступную нулевую точку. При этом для измерения мощности трехфазной цепи достаточно одного ваттметра, измеряющего мощность одной фазы (рис. 7.1).

Мощность трехфазной цепи определяют по формуле: Р = 3 РW.

Рис. 7.1. Схема измерения активной мощности трехфазной цепи одним однофазны

ваттметром при доступной нулевой точке

б) трехфазная цепь имеет соединение треугольником или звездой с недоступной нулевой точкой. Для измерения мощности трехфазной цепи однофазным ваттметром в этом случае нужно создать искусственную нулевую точку. Она создается с помощью активных сопротивлений, рассчитанных на номинальный ток параллельной цепи ваттметра (рис. 7.2). Активные сопротивления выбираются равными сопротивлению цепи обмотки напряжения ваттметра.

Рис. 7.2. Схема измерения активной мощности трехфазной цепи

одним однофазным ваттметром при недоступной нулевой точке

Очевидно, что при таком включении к зажимам параллельной обмотки ваттметра приложено фазное напряжение U_ф, а по последовательной обмотке проходит ток I_ф и, следовательно, ваттметр измеряет активную мощность одной фазы. Мощность трехфазной цепи равна Р = 3 PW.

Дата добавления: 2014-11-29