Читать все новости ➔ Если ток нагрузки Iх меньше допустимого тока, то есть в данном случае меньше 5 А, и если напряжение в измерительной цепи меньше допустимого напряжения катушки, то есть меньше 300 В, то схема включения имеет следующий вид (рис. 1, а): сначала включают последовательную катушку ваттметра — собирают токовую цепь (на рисунке показана жирной линией), затем собирают цепь напряжения, для этого начало катушки напряжения ваттметра при помощи перемычки К подключают к началу токовой катушки, соединенной с одним из зажимов сети, а конец катушки напряжения присоединяют к другому зажиму сети. Рисунок 1. Схемы включения ваттметра: а — непосредственно в сеть правильно, б — неправильно, в — в сеть с большим напряжением и большим током. Иногда при выполнении токовой цепи в нее включают сопротивление перемычки (рис. 1, б). Этого делать нельзя, так как в этом случае через перемычку проходит рабочий ток, а не малый ток цепи напряжения, как в рассмотренной ранее схеме. Кроме того, в цепи токовой катушки ваттметра, имеющей малое сопротивление, добавляется сопротивление самой перемычки и два контактных переходных сопротивления. Все это приводит к появлению дополнительной погрешности при измерении мощности. Если шкала прибора не отградуирована в единицах мощности (например, в многопредельном электродинамическом ваттметре), но имеет определенное число делений N, то для измерения мощности на данном пределе измерений следует определить цену деления ваттметра по формуле: Сн = IнUн/N, где Uн — номинальное напряжение ваттметра или предел измерений по напряжениею, Iн - ток ваттметра, или предел измерений по току, А, N — число делений шкалы ваттметра (обычно 100 или 150). Пусть дан ваттметр с Uн=150 В, Iн=5 А и N=150. Тогда цена деления прибора Сн = 150 х 5/150 = 5 Вт/дел, Для того чтобы определить мощность по показаниям прибора, нужно показание прибора в делениях шкалы n умножить на цену деления Сн: Р = nСн. Если напряжение в сети больше допустимого напряжения катушки напряжения, а ток больше допустимого тока токовой катушки, то необходимо в цепи постоянного тока для подключения прибора воспользоваться добавочным резистором и измерительным шунтом (рис. 1, в). Как рассчитать сопротивления добавочного резистора и шунта для подключения ваттметра в цепь постоянного тока Значение сопротивления шунта для подключения ваттметра для схемы, приведенной на рисунке 1, в, можно определить по формуле: rш = ra (p - 1) = ra (Ia/Iн - 1), где ra — сопротивление токовой катушки ваттметра, Ом, p — коэффициент шунтирования, а значение сопротивления добавочного резистора — из выражения rд = rv (q - 1) = rv (U / Uн - 1), где rv — сопротивление катушки напряжения ваттметра, Ом. Например, для ваттметра с номинальным напряжением катушки напряжения Uн=150 В и номинальным током токовой катушки Iн=5 А, включенного в измерительную цепь напряжением 220 В (рис. 1, в) с током около 20 А, необходимо рассчитать сопротивления добавочного резистора и шунта. Значение сопротивления шунта rш = ra /(20/5-1) = ra /3, то есть для подключения ваттметра необходим шунт, сопротивление которого меньше сопротивления токовой цепи ваттметра в три раза. Сопротивление добавочного резистора ra = rv (220/150—1) =0,46rv, Действительное значение мощности P = Pwpq, где Pw — показание ваттметра, если его шкала отградуирована в единицах мощности. Если ваттметр подключен через шунт, то цену деления можно определить так: С'н = (UнIн / pq) = Сн х p х q В приведенном примере р=4, а q=1,46, следовательно, показание ваттметра следует умножать на 5,86, чтобы определить действительное значение мощности, что неудобно. Поэтому при подборе шунта и добавочного резистора стремятся принимать коэффициенты q и р равными целым числам. В данном примере удобно принять р=5, a q=2, то есть rш = ra / 4 и Rд=rv, тогда измеренное значение мощности можно определять, умножая показания прибора на 10. Новая цена деления ваттметра будет равна С'н= 150х 2 х 5 х 5 / 150 = 50 Вт/дел., где 150 х 2 = 300 В — новый предел измерений ваттметра по напряжению, 5 х 5 = 25 А — новый предел измерений ваттметра по току. Наружный добавочный резистор следует включать только после обмотки напряжения ваттметра, а не перед ней, иначе потенциал подвижной катушки относительно неподвижной может достигнуть опасных для изоляции значений. meandr.org Читать все новости ➔ Вниманию читателей предлагается ваттметр-счётчик электроэнергии с внешним датчиком тока. Он предназначен для применения на электровелосипеде. На индикаторе прибора отображаются напряжение батареи, потребляемые от неё ток и мощность, а также расход электроэнергии с момента включения прибора. Устройство собрано на микроконтроллере PIC16F690-I/SO с использованием доступной элементной базы. Оно несложно в повторении. Для контроля режима работы аккумуляторных батарей электровелосипедов и радиоуправляемых моделей применяют различные измерительные приборы, наиболее популярные из которых — ваттметр-счётчик электроэнергии Turnigy 130А [1] и его аналог G.T. Power RC 130А [2], построенные на микроконтроллерах ATtiny26. Но им свойственны некоторые недостатки. Первый — невысокая надёжность. При использовании ваттметров таких типов на электровелосипеде с аккумуляторной батареей номинальным напряжением 48 В отмечены частые отказы приборов. Чаще всего — по причине выхода из строя линейного интегрального стабилизатора напряжения LM2936HVBMA-5.0, хотя и рассчитанного на максимальное входное напряжение 60 В, но работающего без теплоотвода. Второй недостаток ваттметров указанных типов — датчик тока, установленный на печатной плате прибора внутри его корпуса. Вследствие этого приходится прокладывать от аккумуляторной батареи и двигателя электровелосипеда к месту установки ваттметра на руле толстые силовые провода, что очень неудобно. К тому же падение напряжения на длинных проводах достигает 0,5 В, что существенно увеличивает погрешность измерения напряжения батареи. И наконец, третий недостаток этих ваттметров — высокая цена. По этим причинам был разработан предназначенный преимущественно для применения на электровелосипеде ваттметр-счётчик электроэнергии на микроконтроллере, имеющий выносной датчик тока. Программа для его микроконтроллера PIC16F690-I/SO разработана в графической среде Flowcode [3]. Основные технические данные Схема ваттметра изображена на рис. 1. После подачи на его выводы "+U" и "Общ.” напряжения аккумуляторной батареи на экран ЖКИ HG1 в течение 0,8 с выводится строка приветствия, затем ваттметр переходит в рабочий режим. Двухстрочный ЖКИ показывает одновременно четыре параметра: напряжение, ток, мощность и расход электрической энергии с момента включения прибора. Рис. 1 Микроконтроллер DD1 работает от внутреннего генератора частотой 8 МГц. Коды из файла VAWWh.hex следует загрузить в программную память микроконтроллера. Для подключения программатора (автор использовал PICkit2) на плате предусмотрен разъём Х1. Напряжение аккумуляторной батареи поступает для измерения на аналоговый вход AN8 (RC6) микроконтроллера через делитель из резисторов R1, R3, R7, R8. Конденсатор С1 — фильтрующий, он устраняет воздействие на прибор помех от работающего электродвигателя велосипеда. Для измерения тока напряжение с его датчика по цепи "+Ш" через ФНЧ R6C4 поступает на вход усилителя на ОУ DA2, а после усиления — на аналоговый вход AN9 (RC7) микроконтроллера. Предел измерения тока — 102,3 А, но исходя из максимальной мощности, рассеиваемой на датчике, ток не должен превышать 20 А. Измерения напряжения и тока выполняет внутренний 10-разрядный АЦП микроконтроллера. По их измеренным значениям микроконтроллер вычисляет мощность нагрузки аккумуляторной батареи и количество израсходованной электроэнергии. Эти параметры выводятся на ЖКИ HG1 с округлением до целых значений. Питается прибор от контролируемой аккумуляторной батареи через линейный стабилизатор напряжения, образованный регулирующим транзистором VT1 и микросхемой параллельного стабилизатора напряжения TL431ID (DA1). Перед стабилизатором установлена цепь VD1, R5, СЗ, снижающая помехи от работы электродвигателя. Наибольшее допустимое напряжение аккумуляторной батареи 70 В определяется максимальным напряжением коллектор- эмиттер транзистора VT1, размерами его теплоотвода и мощностью рассеяния резисторов R9—R11. Прибор выполнен на односторонней печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертёж печатных проводников этой платы и расположение элементов на ней показаны на рис. 2. На плате имеются четыре перемычки типоразмера 1206 для поверхностного монтажа. Все элементы, кроме разъёмов, монтируют со стороны печатных проводников. Разъём Х1 (угловую штыревую колодку PLS-5R) устанавливают с обратной стороны платы. Там же располагают штыревую часть разъёма Х2 (колодку PLS-16). В монтажные отверстия платы индикатора HG1 впаивают ответную гнездовую часть этого разъёма. Можно обойтись и без неё, надев плату индикатора непосредственно на штыри установленного на плате разъёма и пропаяв их. Но это сделает конструкцию трудноразборной. Рис. 2 В ваттметре применены резисторы типоразмера 1206 для поверхностного монтажа. При сборке прибора резисторы R3 и R18 монтировать на плату не следует. Они будут установлены на этапе его налаживания. Конденсаторы С1, С2, С4, С5 — керамические типоразмера 1206 или 0805. Конденсатор СЗ — тоже керамический, но типоразмера 2220. Заменить его может конденсатор любого типа ёмкостью 1 мкФ на напряжение не менее 100 В. Заменой n-p-n транзистора BTD1816J3 в стабилизаторе напряжения может служить другой транзистор той же структуры в корпусе ТO-252 (DPAK) с допустимым напряжением коллектор—эмиттер более 80 В. Например, MJD31CT4, MJD340, 10NC60HT4, 7NM60N, 8N65M5 и другие транзисторы, имеющие аналогичное назначение выводов. К выводу коллектора транзистора дополнительно припаивают полоску тонкой листовой меди площадью приблизительно 6 см2, служащую теплоотводом. Для улучшения считывания информации при ярком дневном свете в ваттметр установлен приобретённый на EBay ЖКИ YB1602A [4] с жёлтыми символами на чёрном фоне. Но можно использовать любой другой ЖКИ серии 1602 с напряжением питания 5 В, габаритными размерами 80x36 мм, имеющий такое же назначение выводов. Рис. 3 Прибор собран в корпусе от вышедшего из строя ваттметра G.T. Power RC 130А. Его внешний вид показан на рис. 3. При отсутствии такого корпуса ваттметр можно собрать и в любом другом корпусе подходящего размера из изоляционного материала. Выносной датчик тока сопротивлением 5 мОм состоит из двух размещённых на отдельной печатной плате (рис. 4) из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и соединённых параллельно проволочных токоизмерительных шунтов Rш1 и Rш2 сопротивлением по 10 мОм от мультиметров М830, М838 и им подобных. Такой датчик выдерживает длительную работу при токе до 20 А. Для измерения большего тока резисторы Rш1 и Rш2 должны быть сделаны из более толстых высокоомных проводов. Можно использовать и стандартный измерительный шунт сопротивлением 5 мОм, например, 75ШИСВ.2-0,5-15 или аналогичный. Рис. 4 Сигнал датчика, пропорциональный протекающему через него току, усиливает операционный усилитель ОРА340 (DA2). Коэффициент усиления устанавливают подборкой резистора R18 в цепи обратной связи ОУ. Вместо ОРА340 может быть применён практически любой одинарный rail-to-rail ОУ в корпусе SO-8, например, OPA241 или TS507. Схема подключения ваттметра к аккумуляторной батарее GB1 и нагрузке RН изображена на рис. 5. Утолщёнными линиями показана цепь, по которой протекает ток нагрузки. Для уменьшения погрешности измерения датчик тока следует располагать как можно ближе к минусовому выводу аккумуляторной батареи. К ваттметру Р1 датчик можно подключать проводами небольшого сечения (на рис. 5 они показаны тонкими линиями). Рис. 5 При налаживании прибора вместо аккумуляторной батареи можно использовать лабораторный источник питания с выходным напряжением 25...50 В и допустимым током нагрузки не менее 5 А. В качестве эквивалента нагрузки можно применить мощный проволочный резистор (ПЭВ или аналогичный) сопротивлением 5...10 Ом. Налаживают прибор в следующем порядке. Сначала калибруют его вольтметр. Для этого в печатную плату вместо резистора R3 впаивают многооборотный подстроенный резистор сопротивлением 2...4,7 кОм. Далее подают на прибор напряжение от аккумуляторной батареи или от лабораторного источника питания, параллельно подключают точный цифровой вольтметр. Изменением сопротивления подстроечного резистора добиваются одинаковых показаний цифрового вольтметра и налаживаемого прибора. После этого подстроенный резистор выпаивают, измеряют его сопротивление и впаивают в плату постоянный резистор такого же сопротивления. Затем калибруют измеритель тока. В плату вместо резистора R18 впаивают подстроенный многооборотный резистор сопротивлением 2...4,7 кОм. Последовательно с нагрузкой включают точный цифровой амперметр. Подав напряжение питания, добиваются изменением сопротивления подстроенного резистора одинаковых показаний образцового амперметра и налаживаемого прибора. Затем подстроенный резистор выпаивают, измеряют его сопротивление и впаивают в плату постоянный резистор такого же сопротивления. При необходимости подборкой резистора R16 устанавливают оптимальную контрастность изображения на индикаторе. Скачать архив к проекту ЛИТЕРАТУРА Автор: А. НЕФЕДЬЕВ, г. Волгоград Источник: Радио №9, 2015 meandr.org Cтраница 1 Схема включения ваттметра приведена на фиг. [1] Схемы включения ваттметров и счетчиков приведены в любом учебнике по электротехнике. На рис. 177 показано включение ваттметра в сеть через измерительные трансформаторы тока и напряжения. [2] Схема включения ваттметра показана на фиг. Неподвижная катушка электродинамического прибора включается в цепь последовательно, как амперметр, и является токовой катушкой ваттметра. Подвижная катушка включается параллельно, как вольтметр. При этих условиях прибор замеряет одновременно ток и напряжение, что и требуется при измерении мощности. [3] Схема включения ваттметров не отличается от схемы включения счетчиков. Затем при постоянной нагрузке секундомером измеряют время, за которое диск счетчика сделает определенное число оборотов. На дисках всех счетчиков для этого делают красную отметку. Секундомер пускают, когда отметка на диске проходит определенное положение, при этом счет начинают не с единицы, а с нуля. [4] Схема включения ваттметра при измерении активной мощности методом одного ваттметра с искусственной нулевой точкой дана на фиг. Искусственная нулевая точка создается путем соединения звездой трех одинаковых по величине сопротивлений. [5] Схема включения ваттметра в цепь переменного однофазного тока не отличается от схемы включения ваттметра в цепь постоянного тока. [6] Какие схемы включения ваттметров применяются для измерения активной мощности в трехфазной цепи при несимметричной нагрузке. [7] Анализируя схемы включения ваттметров, приведен ные на рис. 12.4, а, б, нетрудно видеть, что показание ваттметра будет соответствовать мощности одной фазы. [9] Такая схема включения ваттметра получила название сииусной схемы в отличие от основной схемы для измерения активной мощности, которая называется косинусной схемой. [10] Такая схема включения ваттметра получила название си-нусной схемы в отличие от основной схемы для измерения активной мощности, которая называется косинусной схемой. [11] Какие схемы включения ваттметров применяют для измерения активной мощности в трехфазной цепи при симметричной нагрузке во всех трех фазах. [12] В зависимости от схемы включения ваттметра последний может являться измерителем поглощающего чипа или измерителем проходящей мощности. [13] На рис. 16.14 приведена схема включения ваттметра ( счетчика) в однофазную цепь, а на рис. 16.15 - включение двух ваттметров ( двухэлементного счетчика) в трехфазную трехпроводную цепь с трансформаторами тока и напряжения. В однофазных цепях всегда заземляются генераторные зажимы приборов, а в трехфазных - генераторные зажимы последовательных цепей и общая точка ( негенераторные зажимы) параллельных цепей. Для трехфазной цепи принцип включения такой же, как и для однофазной, поскольку нижняя часть схемы представляет как бы отражение верхней части в плоскости, проходящей через среднюю фазу. [14] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru Ваттметр 20А (шунт) - http://ali.pub/m1tj6Ваттметр 100А (трансформатор) - http://ali.pub/1q0x8
sdelaysam-svoimirukami.ru Измерительный прибор Д–57 (рис.3) является многопредельным высокочастотным зеркальным ваттметром средней и большой мощности (до 3 кВт). Перед работой с прибором его следует установить строго горизонтально с помощью 4 ножек с винтовыми регуляторами (горизонтальное положение контролируется по двухкоординатному уровню; при его достижении пузырек с воздухом, плавающий в жидкости, должен находиться точно в центре окружности уровня). Подсвет зеркала, которое укреплено на оправе подвижной катушки ваттметра и образует на шкале «зайчик» отметчика, осуществляется лампочкой, питаемой от встроенного понижающего трансформатора (гнезда «освещение»). Рис.3. Прибор Д–57. Общий вид и схема подключения к нагрузке. 1 – шкала;2– ручка установления отметчика на «0»;3– ручка смены полярности;4– переключатель пределов по току;5– двухкоординатный уровень;6– лампы подсвета шкалы;7– предохранитель питания. Как упоминалось выше, измерительный узел ваттметра состоит из двух катушек – неподвижной («токовой») и подвижной («потенциальной»). Соответственно этому на корпусе ваттметра имеются две клеммы, вблизи которых стоят символы, обозначающие ток (к ним подключается токовая обмотка), а также две (или более) клемм, символы у которых обозначают напряжение. К ним подключается потенциальная обмотка или ее часть; вследствие этого таких клемм не две, а больше (клеммы, помеченные символами со звездочкой обычно называются «общими» и соединяются вместе). Согласно этому, схема подключения ваттметра для измерения мощности переменного тока будет такой, как показано на рис.4. Рис.4.Ваттметр-счётчик электроэнергии для электровелосипеда. Схема подключения ваттметра
Как включить ваттметр в цепь постоянного тока
Дан ваттметр на номинальный ток 5 А и номинальное напряжение 300 В. Как его включить в сеть?
Источник информации: Школа для электрика: электротехника и электроника. Статьи, советы, полезная информация.Возможно, Вам это будет интересно:
Ваттметр-счётчик электроэнергии для электровелосипеда — Меандр — занимательная электроника
Возможно, Вам это будет интересно:
Схема - включение - ваттметр
Схема - включение - ваттметр
Цифровой ваттметр | Мастер-класс своими руками
Всем привет! Сегодня мы будем знакомиться с таким не хитрым прибором под названием ваттметр. Прибор имеет встраиваемую конструкцию и его можно встроить в устройство или эксплуатировать прямо так без установки. Ваттметр предназначен для измерения активной мощности потребляемым устройством, подключенным к нему.Что может данная модель ваттметра, кроме измерения мощности:1. Измерять параметры: напряжение, ток, активную мощность, количество энергии.2. Сигнализировать о перегрузке (превышение мощности порогового значение, мигание подсветкой), сигнализация превышения параметров прибора, установленных пользователем (можете установить порог срабатывания мощности).3. Сохранение данных в энергонезависимую память и сброс их при желании.Хочу подчеркнуть, что прибор измеряет только активную мощность, собственно, как и любой электрический счетчик, установленный у Вас дома. Реактивная мощность не учитывается. Реактивную мощность выдают емкостные и индуктивные нагрузки.Особенности вычисления активной мощности.
Активная мощность рассчитывается как: P = U * I * COS, где COS коэффициент мощности.Для чисто резистивный нагрузок (таких как лампы накаливания, нагревательные элементы, и др.) коэффициент мощности, как правило, близко к 1. Для индуктивных и емкостных нагрузок коэффициент мощности может принимать значение от 0 до 1.Ваттметр управляется одной кнопкой.1. Управление подсветкой.
Короткое нажатие на кнопку, включает или выключает подсветку. Состояние подсветки сохраняется при выключении питания, то есть идет сохранение в энергонезависимую память.2. Установка пороговой мощности.
Нажмите на кнопку и удерживайте её око 3 секунд, пока экране на появиться надпись “SET CLR”. Цифра, которую можно изменить, начнет мигать. Затем короткими нажатиями на кнопку вы можете поменять значение. Чтобы вернуться в исходное состояние нужно удерживать кнопку более 5 секунд.3. Сброс показаний энергии.
Нажмите на кнопку и удерживайте её более 5 секунд, пока экране не начнет мигать цифра энергии. Короткое нажатие на кнопку снова, обнуляет значение энергии. После настройки вернуться в исходное состояние можно удерживая кнопку более 5 секунд.Измерительный элемент находиться внутри ваттметра, никаких дополнительных шунтов и трансформаторов не требуется. Так же прибор не требует подключения дополнительного питания. Схему включения прибора вы найдете на задней стенке ваттметра. Надписью «LOAD» обозначается подключенная нагрузка.Показания на приборе отображает жидкокристаллическая матрица, имеет очень стильный вид. Матрица имеет светодиодную подсветку синего цвета.Прибор точен, экономичен, имеет большой двустрочный дисплей. Очень удобен в контроле показаний сети и энергии потребляемой подключенными приборами. Невероятно прост в подключении и установке.На просторах Алиэкспресса есть ещё похожая модель ваттметра. Ваттметр с токовым трансформатором. У модели, рассмотренной выше шунт встроен в корпус и максимальный ток измерения до 20 А. У модели же с токовым трансформатором, сам измерительный трансформатор расположен вне корпуса и не имеет прямого подключения. Через него достаточно пропустить провод, в котором нужно измерить ток. Плюсом данного исполнения ваттметра является более высокий ток нагрузки до 100А что может пригодиться. Ну а из минусов – немного более высокая цена.Характеристики ваттметра.
• Напряжение измерения: AC 80 ~ 260 В• Частота: 45 – 65 Гц• Точность измерения: 1.0 класс• Ток измерения: AC 0 ~ 20 А• Мощность измерения: 0 ~ 22 кВт• диапазон измерения энергии: от 0 до 9999 kWh• Рабочая температура: -10 °C ~ 65 °C• Рабочая влажность: 35 ~ 85% RH• Размер: 90x50x25 мм (округленные значения. Точные значения смотрите ниже на рисунке).Комплект поставки:
Ваттметр - 1 шт.Руководство (на английском и китайском языках) - 1 шт.Практическая часть Описание лабораторного ваттметра д–57
Количество делений шкалы, как правило, кратно числу, написанному вблизи выводов потенциальной обмотки. Учет масштаба ведется следующим образом. Для получения истинного отсчета А'необходимо вычислитьА'=А(Um/N), гдеА– отсчет по шкале прибора,Um– то значение напряжения, которое написано вблизи клемм потенциальной обмотки, которую предполагается использовать для измерения (в данной работеUm= 150),N– число полных делений в шкале прибора (в нашем случаеN= 150).
Справа на корпусе прибора расположена ручка переключателя пределов по току на два положения: 5 и 10 А, а слева – ручка изменения полярности напряжения, если данный ваттметр потребуется использовать для измерения мощности постоянного тока.
Величина средней мощности, измеренной прибором, равна произведению А'на ту величину тока, которая в данный момент установлена на переключателе пределов по току (5 или 10 А).
Внимание! Не рекомендуется превышать в процессе измерений даже хотя бы один из пределов (либо по току, либо по напряжению), указанных цифрами, стоящими на ручке переключателя по току и вблизи клемм, к которым подключены выводы потенциальной обмотки, соответственно. Невыполнение этого может привести к повреждению прибора, даже если предельная мощность, на которую рассчитан прибор (она равна произведению значений пределов), не достигнута.
Перед измерениями необходимо всегда ручкой 2 (см.рис.4) устанавливать «зайчик» на нулевую отметку шкалы.
В качестве тренировки и проверки навыков работы с ваттметром можно измерить мощность лампы накаливания и сравнить полученную величину с указанной на цоколе (или колбе) лампы. В качестве источника напряжения взять сеть напряжением 220 В и частотой 50 Гц.
studfiles.net
Как правильно включить ваттметр в цепь постоянного тока
Дан ваттметр на номинальный ток 5 А и номинальное напряжение 300 В. Как его включить в сеть?
Если ток нагрузки Iх меньше допустимого тока, другими словами в этом случае меньше 5 А, и если напряжение в измерительной цепи меньше допустимого напряжения катушки, другими словами меньше 300 В, то схема включения имеет последующий вид (рис. 1, а): поначалу включают поочередную катушку ваттметра — собирают токовую цепь (на рисунке показана жирной линией), потом собирают цепь напряжения, для этого начало катушки напряжения ваттметра с помощью перемычки К подключают к началу токовой катушки, соединенной с одним из зажимов сети, а конец катушки напряжения присоединяют к другому зажиму сети.
Набросок 1. Схемы включения ваттметра: а — конкретно в сеть верно, б — некорректно, в — в сеть с огромным напряжением и огромным током.
Время от времени при выполнении токовой цепи в нее включают сопротивление перемычки (рис. 1, б). Этого делать нельзя, потому что в данном случае через перемычку проходит рабочий ток, а не малый ток цепи напряжения, как в рассмотренной ранее схеме. Не считая того, в цепи токовой катушки ваттметра, имеющей маленькое сопротивление, добавляется сопротивление самой перемычки и два контактных переходных сопротивления. Все это приводит к возникновению дополнительной погрешности при измерении мощности.
Если шкала прибора не отградуирована в единицах мощности (к примеру, в многопредельном электродинамическом ваттметре), но имеет определенное число делений N, то для измерения мощности на данном пределе измерений следует найти стоимость деления ваттметра по формуле:
Сн = IнUн/N,
где Uн — номинальное напряжение ваттметра либо предел измерений по напряжениею, Iн — ток ваттметра, либо предел измерений по току, А, N — число делений шкалы ваттметра (обычно 100 либо 150).
Пусть дан ваттметр с Uн=150 В, Iн=5 А и N=150. Тогда стоимость деления прибора Сн = 150 х 5/150 = 5 Вт/дел,
Для того чтоб найти мощность по свидетельствам прибора, необходимо показание прибора в делениях шкалы n помножить на стоимость деления Сн:
Р = nСн.
Если напряжение в сети больше допустимого напряжения катушки напряжения, а ток больше допустимого тока токовой катушки, то нужно в цепи неизменного тока для подключения прибора пользоваться дополнительным резистором и измерительным шунтом (рис. 1, в).
Как высчитать сопротивления дополнительного резистора и шунта для подключения ваттметра в цепь неизменного тока
Значение сопротивления шунта для подключения ваттметра для схемы, приведенной на рисунке 1, в, можно найти по формуле:
rш = ra (p — 1) = ra (Ia/Iн — 1),
где ra — сопротивление токовой катушки ваттметра, Ом, p — коэффициент шунтирования, а значение сопротивления дополнительного резистора — из выражения rд = rv (q — 1) = rv (U / Uн — 1),
где rv — сопротивление катушки напряжения ваттметра, Ом.
К примеру, для ваттметра с номинальным напряжением катушки напряжения Uн=150 В и номинальным током токовой катушки Iн=5 А, включенного в измерительную цепь напряжением 220 В (рис. 1, в) с током около 20 А, нужно высчитать сопротивления дополнительного резистора и шунта.
Значение сопротивления шунта rш = ra /(20/5—1) = ra /3,
то есть для подключения ваттметра нужен шунт, сопротивление которого меньше сопротивления токовой цепи ваттметра втрое. Сопротивление дополнительного резистора ra = rv (220/150—1) =0,46rv,
Действительное значение мощности P = Pwpq, где Pw — показание ваттметра, если его шкала отградуирована в единицах мощности.
Если ваттметр подключен через шунт, то стоимость деления можно найти так:
С‘н = (UнIн / pq) = Сн х p х q
В приведенном примере р=4, а q=1,46, как следует, показание ваттметра следует множить на 5,86, чтоб найти действительное значение мощности, что неловко. Потому при подборе шунта и дополнительного резистора стремятся принимать коэффициенты q и р равными целым числам.
В данном примере комфортно принять р=5, a q=2, другими словами rш = ra / 4 и Rд=rv, тогда измеренное значение мощности можно определять, умножая показания прибора на 10. Новенькая стоимость деления ваттметра будет равна С’н= 150х 2 х 5 х 5 / 150 = 50 Вт/дел.,
где 150 х 2 = 300 В — новый предел измерений ваттметра по напряжению, 5 х 5 = 25 А — новый предел измерений ваттметра по току.
Внешний дополнительный резистор следует включать только после обмотки напряжения ваттметра, а не перед ней, по другому потенциал подвижной катушки относительно недвижной может добиться небезопасных для изоляции значений.
elektrica.info
Двухэлементный ваттметр - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4
Двухэлементный ваттметр
Cтраница 4
Мощность может быть измерена двумя однофазными ваттметрами или однщл трехфазным, так называемым двухэлементным ваттметром, в котором конструктивно оформлены в одном корпусе два однофазных ваттметра. На рис. 10 - 5 показана схема измерения активной мощности по способу двух ваттметров для соединения приемника звездой. [46]
Для измерения мощностей в цепях трехфазного тока, нагрузка которых может быть как равномерной, так и неравномерной, применяются два одноэлементных ваттметра или один двухэлементный ваттметр. [47]
На основании измерений и вычислений убедиться, что показание двухэлементного трехфазного ваттметра равно сумме показаний одноэлементных ваттметров и что расчетная мощность трехфазной цепи равна показанию двухэлементного ваттметра. [48]
В трехпроводных цепях трехфазного тока электрическая энергия измеряется двухэлементными счетчиками, например счетчиком типа САЗ-И670 ( рис. 9 - 7), схема включения которого та же, что и двухэлементного ваттметра. Две электромагнитные системы счетчика воздействуют на два алюминиевых диска, укрепленных на одной оси. [49]
Амперметры и токовые обмотки двухэлементного ваттметра подключаются ко вторичным обмоткам трансформатора тока ТТ, установленным в фазах А и С. Обмотки напряжения двухэлементного ваттметра и вольтметра подключаются ко вторичной цепи трансформатора напряжения ТН. [50]
При выпуске из производства или ремонта следует проверить влияние отдельных элементов прибора друг на друга. Для этого в двухэлементном ваттметре отключают в одном элементе токовую цепь, а в другом цепь напряжения. Ток и напряжение включенных цепей устанавливают номинальными. При поверке трехэлементных ваттметров в одном из элементов устанавливают номинальный ток и напряжение, равное нулю, а в двух других - ток, равный нулю, и номинальное напряжение. Смещение указателя с нулевой отметки шкалы при этих условиях не должно превышать предела допускаемой погрешности. [52]
Для измерения активной мощности в эксплуатационных условиях промышленность выпускает трехфазные одно - и двухэлементные ваттметры, соответственно рассмотренным методам. В трехпроводных цепях наиболее широко распространен двухэлементный ваттметр. Он состоит из двух катушек, укрепленных на одной оси подвижной системы, и двух неподвижных катушек. Отклонение подвижной части ваттметра определяется алгебраической суммой моментов, действующих на подвижную часть. [53]
Результат измерения не зависит от схемы соединения резисторов нагрузочного устройства. По этой же схеме включается и двухэлементный ваттметр. [55]
Если стрелка одного из ваттметров стремится переместиться влево от нуля, то необходимо изменить направления тока в какой-либо из катушек прибора и определить мощность установки как разность показаний обоих ваттметров. Так как пользование двумя ваттметрами неудобно, то для измерения мощности трехфазной системы применяют один двухэлементный ваттметр. [57]
Если стрелка одного из ваттметров стремится переместиться влево от нуля, то необходимо изменить направление тока в катушке напряжения этого прибора и определить мощность установки как разность показаний обоих ваттметров. Так как пользование двумя ваттметрами неудобно, то для измерения мощности трехфазной системы часто применяют один двухэлементный ваттметр. Как показывает само название, этот ваттметр состоит из двух однофазных ваттметров ( элементов), включаемых по схеме ( см. рис. 106) и воздействующих на общую подвижную часть. Этот прибор производит автоматическое сложение или вычитание мощностей, измеряемых его отдельными элементами. [58]
В сеть трехфазного тока с линейным напряжением 120 ft включена треугольником осветительная нагрузка. Сопротивления фаз равны: первой - 12 ом, второй - б ом, третьей-8 ом. Для измерения потребляемой мощности включен трехфазный двухэлементный ваттметр. [59]
Измерение активной мощности в трехфазной сети с нейтральным проводом производится по схеме рис. 2.47 а. Каждый ваттметр измеряет мощность в отдельной фазе; общая мощность равна сумме показаний ваттметров: P06in Pwi Pw2 Pw3 - В трехфазной сети с равномерной нагрузкой каждой фазы можно измерить мощность одной фазы и, умножив ее на три, получить общую мощность. Токовые катушки могут быть включены в два произвольных провода сети. На этом принципе основано измерение активной мощности двухэлементным ваттметром ( с двумя подвижными и двумя неподвижными катушками) в трехфазной трехпроводной сети. [60]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Поделиться с друзьями: