Измерение мощности постоянного и переменного тока промышленной частоты

Традиционно величину мощности в цепях переменного тока связывали с передаваемой энергией (потребляемой токоприемниками энергией). Заметим, что сама мощность как термин является не основным параметром в последнее время.

Традиционно измерение мощности производится косвенными и прямыми методами.

Прямые методы связаны с использованием ваттметра.

Косвенные методы:

– мощность переменного тока;

– мощность постоянного тока;

– мощность импульсного сигнала.

Для оценки мощности в цепях постоянного тока чаще используют косвенный метод .

Величину мощности можно измерить косвенным методом, используя лишь один осциллограф (рис.1). Падение напряжения определяем по осциллографу. Величину тока в цепи определим через измерительный резистор, который включим сами в рабочую цепь.

Если ток переменный, то можно пойти двумя путями:

1. Пересчитываем амплитудные значения напряжения и тока в действующие.

2. С экрана осциллографа считываем период сигнала. По формам кривых вычисляем отсчеты в фиксированные точки во времени. Перемножив соответствующие величины тока и напряжения (по каждому моменту времени), просуммировав их и разделив на число отсчетов, получим реальное значение полезной мощности (рис.2).

Прямые методы.

Прибор для измерения значений действующей мощности называется ваттметром. Поскольку значение мощности определяется двумя величинами – током и напряжением, в ваттметре используется две катушки: токовая (последовательная) и катушка напряжения (параллельная).

Требование к токовой обмотке: минимальное падение напряжения (минимальное собственное сопротивление). Токовая катушка выполняется толстым проводом для увеличения рабочего тока.

Катушка напряжения, напротив, должна иметь высокое сопротивление (активное и индуктивное), т.е. оказывать наименьшее воздействие на рабочую цепь.

Один конец катушки напряжения подключается со стороны генератора в рабочую цепь. Он помечается символом * и называется генераторным (рис.3).

Две катушки имеются в приборах электродинамической системы. Большая катушка неподвижная (обмотка напряжения), подвижная рамка выполняет роль токовой обмотки.

Более рациональным решением при увеличении рабочего тока считают не шунты, а применение трансформаторов тока, пусть отдельного, внешнего устройства, подключаемого в рабочую цепь. Схема подключения ваттметра с применением трансформатора тока показана на рис. 4.

Поскольку у ваттметра должно быть три точки, то необходимо поставить перемычку между концом обмотки напряжения и началом обмотки тока, как это показано на рис. 4.

При больших значениях и тока, и напряжения ваттметр подключают совместно с трансформатором тока и трансформатором напряжения. Схема такого подключения показана на рис. 5.

Дата добавления: 2014-01-07