Способы измерения мощности в трехфазных цепях реферат

Обновлено: 02.07.2024

Мощность трехфазной системы равна сумме мощностей, потребляемых нагрузками каждой фазы:

В случае равномерной нагрузки общая активная мощность равна утроенной мощности какой-либо фазы:

где — фазные ток и напряжение.

Если фазные значения тока и напряжения выразить через линейные, то получим:

где I и U — линейные ток и напряжение.

Измерение активной мощности. Для измерения активной мощности трехфазной системы применяют различные способы:

1. Способ одного ваттметра применяют для измерения мощности при симметричной нагрузке в четырехпроводной или трехпроводной линии, если доступна для подключения нейтральная (нулевая) точка нагрузки (рис. 2-42). При этом общая мощность равна утроенному показанию ваттметра:

2. Способ одного ваттметра с созданием искусственной нулевой точки применяют для измерения мощности при симметричной нагрузке в тех случаях, когда нулевая (нейтральная) точка

токоприемника недоступна или вообще отсутствует (например, в соединении треугольником). При этом в одну из фаз включают токовую обмотку ваттметра, а нулевую (нейтральную точку) получают включением двух одинаковых сопротивлений между двумя другими фазами (рис. 2-43). В этом случае общая мощность равна утроенному показанию ваттметра.

3. Способ трех ваттметров применяют для измерения мощности при неравномерной нагрузке в четырехпроводной линии (рис. 2-44). Общая мощность при этом равна сумме показаний всех трех ваттметров.

4. Способ двух ваттметров может быть применен в трехпроводных линиях во всех случаях при измерении мощности трехфазных приемников (рис. 2-45). По этой схеме токовые обмотки ваттметров включают в какие-либо две фазы, а обмотки напряжения между третьей (незанятой) фазой и той фазой, в которую включена токовая обмотка данного ваттметра. Общая мощность при этом равна сумме показаний обоих ваттметров.

Для доказательства последнего утверждения построим векторную диаграмму токов и напряжений, действующих на измерительные системы приборов (рис. 2-46). Для простоты примем нагрузку, симметричную с разностью фаз между током и напряжением в каждой фазе Тогда в соответствии с векторной диаграммой показание первого ваттметра равно

Здесь берем напряжение , равное , так как генераторный конец обмотки напряжения подключен к фазе С, а не к В. Сумма показаний ваттметров равна

Полученный результат справедлив и для нагрузки, соединенной треугольником. В последнем случае для доказательства надо вместо векторов линейных напряжений строить на диаграмме векторы линейных токов. Таким образом, способ двух ваттметров позволяет измерить общую мощность трехфазной системы.

При сдвиге фаз более 60° (работа многих электрических машин в режиме холостого хода) в формуле величина отрицательная, стрелка первого ваттметра отклонится в обратную сторону от нуля. Для отсчета отрицательных значений мощности по первому ваттметру переключают зажимы одной из его обмоток (токовой или обмотки напряжения), и общая мощность в этом случае равна разности показаний ваттметров:

Пользуясь методом двух ваттметров при равномерной нагрузке, можно по показаниям приборов вычислить а затем (по таблицам) . Так как

Метод двух ваттметров широко применяют на практике. Однако гораздо удобнее измерять мощность трехфазных приемников двухэлементным трехфазным ваттметром, в котором объединены два однофазных ваттметра, воздействующих вращающими моментами на ось, общую для обеих измерительных систем.

Измерение реактивной мощности. Для измерения реактивной мощности трехфазной системы при равномерной нагрузке можно пользоваться одним ваттметром активной мощности, при этом токовую обмотку включают в одну из фаз, а обмотку напряжения — между двумя другими фазами (рис. 2-47, а).

Векторная диаграмма величин, действующих на измерительную систему ваттметра, представлена на рисунке 2-47, б, где сдвиг фаз между током и напряжением равен

Применяя формулу вращающего момента ваттметра активной мощности и рассматривая векторную диаграмму для данного способа включения, имеем:

Если показание ваттметра умножим на , то получим общую реактивную мощность трехфазной цепи:

На практике применяют трехфазные реактивные ваттметры, работающие по схеме двух ваттметров (рис. 2-48).

Для включения обмоток напряжения на фазное напряжение здесь создана искусственная нулевая точка О, образованная сопротивлениями двух обмоток напряжения и добавочным сопротивлением z. Из векторной диаграммы, изображенной на рисунке 2-49, запишем:

Умножив полученный результат на , получим общую реактивную мощность всей трехфазной нагрузки:

Характеристики, схема включения и классификация ваттметров низкой частоты. Методы измерения мощности в электрических цепях постоянного и однофазного переменного тока. Учет потерь напряжения в обмотке. Оценка погрешности электростатического взаимодействия.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 02.03.2017
Размер файла 244,1 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Классификация

По назначению и диапазону частот ваттметры можно разделить на три категории -- низкочастотные (и постоянного тока), радиочастотные и оптические.

Ваттметры радиодиапазона по назначению делятся на два вида: проходящей мощности, включаемые в разрыв линии передачи, и поглощаемой мощности, подключаемые к концу линии в качестве согласованной нагрузки.

В зависимости от способа функционального преобразования измерительной информации и её вывода оператору ваттметры бывают аналоговые (показывающие и самопишущие) и цифровые.

2. Ваттметры низкой частоты и постоянного тока

НЧ-ваттметры используются преимущественно в сетях электропитания промышленной частоты для измерения потребляемой мощности, могут быть однофазные и трехфазные. Отдельную подгруппу составляют варметры -- измерители реактивной мощности. Цифровые приборы обычно совмещают возможность измерения активной и реактивной мощности.

Аналоговые НЧ-ваттметры электродинамической или ферродинамической системы имеют в измерительном механизме две катушки, одна из которых подключается последовательно нагрузке, другая параллельно.

Взаимодействие магнитных полей катушек создает вращающий момент, отклоняющий стрелку прибора, пропорциональный произведению силы тока, напряжения и косинуса или синуса разности фаз (для измерения соответственно активной или реактивной мощности).

Цифровые НЧ-ваттметры имеют в качестве входных цепей два датчика -- по току и по напряжению, подключаемые соответственно последовательно и параллельно нагрузке, датчики могут быть на основе измерительных трансформаторов,термисторов, термопар и другие.

С датчиков через АЦП передается на вычислительное устройство, в котором рассчитываются активная и реактивная мощность, далее итоговая информация выводится на цифровое табло и, при необходимости, на внешние устройства (для хранения, печати данных и так далее).

2.2 Мощность измеряют различными способами

Мощность в электрических цепях постоянного и однофазного переменного тока, измеряют в основном ваттметрами электродинамической системы. На рис. 4.4 приведены схемы включения ваттметра для измерения мощности, потребляемой сопротивлением нагрузки RНАГ в цепях постоянного и однофазного переменного тока.

В цепях напряжения включено добавочное сопротивление RД. Начало токовой обмотки напряжения, так же как и в последующих схемах, показано, соответственно, левой и верхней точками на обмотках ваттметра W; перемена полярности одной из обмоток приведет к отклонению стрелки ваттметра в обратную сторону. Если включить ваттметр в цепь постоянного тока (рис. 4.4, схема а), то он учтёт потребляемую электроприемниками мощность и потери в токовой обмотке ваттметра.,

При включении (рис. 4.4, схема б) по схеме ваттметра учитываются дополнительные потери в обмотке напряжения Рн:

ваттметр мощность ток электрический

Таким образом, систематической погрешности, возникающей в следствии того, что цепи тока и напряжения измерительного механизма должны включаться также, как и приборы для измерения тока и напряжения избежать не удается. Если ожидаются значительные колебания мощности за счёт колебаний тока, то предпочтительней будет схема а.

При включении ваттметра (рис. 4.4, схема в) на добавочном сопротивлении Rд окажется почти полное напряжение источника, на которое не может быть рассчитана изоляция подвижной катушки.

Кроме того, появляется дополнительная погрешность за счет электростатического взаимодействия обмоток. Такую схему не следует применять.

Показания ваттметра, включенного в цепь переменного тока, пропорциональны произведению подведенного к нему напряжения U, тока в токовой обмотке I и cosц:

где с - цена деления ваттметра.

При определенном положении переключателей пределов по току и напряжению цена деления составит

где UПР и IПР - верхние пределы ваттметра, ПР - количество делений шкалы ваттметра.

При определении мощности косвенным методом в цепи постоянного тока измеряют ток и напряжение, а в цепи переменного тока (дополнительно, с помощью фазометра), коэффициент мощности cosц.

Для расширения пределов измерения по току и напряжению применяют шунты, добавочные сопротивления и измерительные трансформаторы (рис. 4.5).

Цену деления ватт-метра при пользовании измерительными трансформаторами определяют по уравнению:

На сверхвысоких частотах (СВЧ) способы измерения мощности, рассмотренные выше очень трудно реализуемы, поэтому применяются другие способы измерения мощности.

Несмотря на кажущееся разнообразие, все они сводятся к преобразованию энергии электромагнитных колебаний в другой вид энергии, более применяемый для измерения (тепловую, механическую и другие) с последующим вторичным преобразованием в электрический сигнал. Измерение производится в основном цифровыми приборами.

При измерении активной мощности в трёхфазных цепях (три фазовых провода и один нулевой - четырех проводная сеть) используют три однофазных ваттметра, включенных в отдельные фазы; измеряемую мощность определяют как сумму мощностей всех фаз. В этом случае не следует пользоваться ваттметром, включенным в одну из фаз, так как велика вероятность неравномерности нагрузки, и погрешность измерения может оказаться значительно больше допустимой.

В трехфазных цепях без нулевого провода возникает затруднение с подключением цепи напряжения ваттметра, потому что в цепи имеется линейное напряжение. Однако при симметричной, нагрузке можно измерить мощность одним ваттметром. Для этого в месте измерения создается искусственная нулевая точка. Сопротивления всех фаз, образующие звезду, должны быть равными. Мощность в этом случае равна утроенному показанию ваттметра.

В несимметричных трехфазных трехпроводных цепях мощность можно измерить так же, как и в четырехпроводных цепях, т.е. как сумму трех мощностей. Здесь также необходима искусственная нулевая точка, однако ее можно очень просто создать соединением в звезду трех (одинаковых!) цепей напряжения ваттметров.

Более универсальным и точным методом измерения трехфазной мощности является метод двух ваттметров или так называемая схема Арона. Построим векторную диаграмму (рис. 4.7) для схемы Арона.

Мощность определяют по сумме показаний ваттметров

В зависимости от характера нагрузки один из углов (ш1 или ш2) может стать больше 90°. В этом случае один из ваттметров будет показывать отклонение в противоположную сторону. Чтобы получить отсчет, надо изменить направление тока в одной из обмоток этого ваттметра.

Показания берут со знаком минус, т.е. общая мощность равна алгебраической сумме показаний. В частном случае, когда система симметрична, ш1=30+ц, ш2=30-ц и общую мощность находят по формуле

Даже при полной симметрии показания ваттметров не равны и зависят от величины и знака угла ц. При значении ц, равном 0-60 показания обоих положительны; при ц=60 показания первого ваттметра Р1=0; при ц>60 оба покажут отрицательные значения. При измерении реактивной мощности однофазные реактивные ваттметры применяют для лабораторных измерений и поверки индукционных счетчиков.

В отличии от обыкновенного ваттметра реактивный имеет усложненную схему параллельной цепи, в которую включают реактивное сопротивление для получения сдвига по фазе на 90° между током и напряжением. Тогда угол отклонения подвижной части будет пропорционален реактивной мощности.

При измерении реактивной мощности в трехфазных цепях нет необходимости получать сдвиг по фазе на 90°, так как при переходе от схемы звезды к схеме треугольника всегда имеется напряжение, которое пропорционально измеряемому и сдвинуто по фазе на 90°.

В соответствии с этим, например в несимметрично нагруженной трех- и четырехфазной сети, реактивную мощность Q определяют по схеме трех активных ваттметров, включенных по напряжению на "чужие" фазы (рис. 4.8). Тогда реактивная мощность

При равномерной нагрузке можно ограничиться одним из ваттметров.

Тогда Q =·Р1. В трехфазной сети с равномерной нагрузкой (рис. 4.6, любая схема), реактивную мощность Q определяют по формуле

Реактивную мощность в трехфазной сети с равномерной и неравномерной загрузкой фаз Q находят по схеме с искусственной нулевой точкой (рис. 4.9):

Сопротивление, включенное на свободную фазу (R), подбирают так, чтобы оно вместе с обмотками напряжения ваттметров образовало симметричную звезду, а к ваттметрам были подведены фазовые напряжения:

Для определении реактивной мощности указанными выше методами необходимо знать порядок чередования фаз сети. Если он окажется обратным, показания ваттметров во многих случаях будут отрицательными.

3. Измерение мощности тока

Чаще всего измерение мощности осуществляется одним прибором -- ваттметром. Как было сказано ранее, для измерения мощности лучшей является электродинамическая система.

Ваттметр снабжен двумя измерительными элементами в виде двух катушек: последовательной и параллельной.

По первой катушке течет ток, пропорциональный нагрузке, а по второй -- пропорциональный напряжению в сети.

Угол поворота подвижной части электродинамического ваттметра пропорционален произведению тока и напряжения в измерительных катушках:

б = k I U = k P

Рис. 1 Схема включения ваттметра

Рис. 2 Схемы измерения мощности

Подобные документы

Рассмотрение основных методов измерения электрической мощности и энергии в цепи однофазного синусоидального тока, в цепях повышенной и высокой частот. Описание конструкции ваттметров, однофазных счетчиков. Изучение особенностей современных приборов.

реферат [1,5 M], добавлен 08.01.2015

Напряжение, ток, мощность, энергия как основные электрические величины. Способы измерения постоянного и переменного напряжения, мощности в трехфазных цепях, активной и реактивной энергии. Общая характеристика электросветоловушек для борьбы с насекомыми.

контрольная работа [2,2 M], добавлен 19.07.2011

Измерение поглощаемой мощности как наиболее распространенный вид измерения СВЧ мощности. Приемные преобразователи ваттметров проходящей мощности. Обзор основных методов для измерения импульсной мощности, характеристика их преимуществ и недостатков.

реферат [814,2 K], добавлен 10.12.2013

Схема включения, векторная диаграмма и погрешности измерительных трансформаторов переменного и постоянного тока. Применение мостовых схем для вычисления сопротивления, индуктивности, частоты, емкости, добротности катушек и угла потерь конденсаторов.

контрольная работа [850,1 K], добавлен 22.02.2012

Прямые и косвенные измерения напряжения и силы тока. Применение закона Ома. Зависимость результатов прямого и косвенного измерений от значения угла поворота регулятора. Определение абсолютной погрешности косвенного измерения величины постоянного тока.

лабораторная работа [191,6 K], добавлен 25.01.2015

Конденсаторы для электроустановок переменного тока промышленной частоты. Конденсаторы повышенной частоты. Конденсаторы для емкостной связи, отбора мощности и измерения напряжения. Выбор элементов защиты конденсаторов и конденсаторных установок.

реферат [179,4 K], добавлен 16.09.2008

Основные элементы и характеристики электрических цепей постоянного тока. Методы расчета электрических цепей. Схемы замещения источников энергии. Расчет сложных электрических цепей на основании законов Кирхгофа. Определение мощности источника тока.

Где — угол. между фазным током и фазным напряжением рассматриваемой фазы. Действительная часть соотношения (9.4) представляет активную мощность. Из (9.4) путем исключения одного из токов, например тока, получим. Комплексная мощность трех фаз симметричной нагрузки. Так как, то и угол между и будет Угол между и будет. Для проверки найдем суммарную мощность как, т. е. Модуль полной мощности найдем… Читать ещё >

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Для трехпроводной трехфазной цени полную комплексную мощность несимметричной нагрузки можно выразить через фазные напряжения и фазные токя нагрузки соотношени.

(9.4).

Действительная часть соотношения (9.4) представляет активную мощность.

а мнимая часть — реактивную мощность.

где — угол. между фазным током и фазным напряжением рассматриваемой фазы.

Для симметричной, нагрузки поэтому.

Если симметричная нагрузка соединена звездой, то линейное напряжение на нагрузке будет в раз больше фазного , а линейный ток будет равен фазному теку, тогда.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Если симметричная нагрузка соединена треугольником, то линейное напряжение на нагрузке равно фазному , а линейный ток в раз больше фазного, тогда.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Отсюда следует, что для симметричной нагрузки при любом способе соединения ее сопротивлений активная мощность трех фаз будет.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

По аналогии с (9.6) реактивная мощность симметричной трехфазной нагрузки будет.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Модуль полной мощности найдем через Р и Q.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Комплексная мощность трех фаз симметричной нагрузки.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

' Активная мощность трехпроводной трехфазной цепи с несимметричной нагрузкой может быть измерена, как это следует из (9.5), при помощи трех ваттметров, включенных в фазы нагрузки.

Однако, если учесть, что и.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

из (9.4) путем исключения одного из токов, например тока, получим.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Действительная часть этого выражения есть активная мощность несимметричной трехфазной нагрузки, поэтому эту мощность можно измерить с помощью двух ваттметров, включенных в линию как показано на рис. 9.40. Суммарная мощность при этом.

Рис. 9.40.

будет равна алгебраической сумме показаний двух ваттметров, т. е. так как показание одного из двух ваттметров может быть и отрицательным.

Активная мощность четырехпроводной трехфазной цепи с несимметричной нагрузкой может быть измерена с помощью трех ваттметров, включенных по схеме рис. 9.41. При этом у всех приемников сопротивления должны, быть соединены звездой с нулевым проводом.

При симметричной нагрузке активную мощность трехфазной трехпроводной цепи можно измерить одним ваттметром, включенным в фазу нагрузки, утроив его показание. Если.

Рис. 9.41.

нагрузка недоступна, то измерение суммарной активной мощности можно осуществить двумя ваттметрами по схеме рис. 9.40, либо по схеме с искусственной нулевой точкой, приведенной на рис. 9.42. Искусственная нулевая точка создается из трех одинаковых сопротивлений. Суммарная активная мощность в этом случае равна утроенному показанию ваттметра.

Рис. 9.42.

Рис. 9.43.

Пример 9.9. Определить показания ваттметров в схеме рис. 9.43, включенных для измерения суммарной активной мощности несимметричной трехфазной нагрузки при UAB =220 В,.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Мощность трехфазной цепи. Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Показание ваттметра и фазе А: показание ваттметра в фазе В: Отсюда следует, что надо найти линейные токи и и углы между напряжением и током и между напряжениеми током .


Довольно часто возникает необходимость измерять мощность, потребляемую из сети, или же генерируемую в сеть. Это необходимо для учета потребляемой или генерируемой энергии, а также для обеспечения нормальной работы энергосистемы (избежание перегрузок). Измерять мощность можно несколькими способами – прямым и косвенным. При прямом измерении применяют ваттметр, а при косвенном амперметр и вольтметр.

Измерение мощности в цепи постоянного тока

Из-за отсутствия реактивной и активной составляющей в цепях постоянного тока для измерения мощности ваттметр применяют очень редко. Как правило, величину потребляемой или отдаваемой энергии измеряют косвенным методом, с помощью последовательно включенного амперметра измеряют ток I в цепи, а с помощью параллельно подключенного вольтметра измеряют напряжение U нагрузки. После чего применив простую формулу P=UI и получают значение мощности.

Чтоб уменьшить погрешность измерений из-за влияний внутренних сопротивлений устройств, приборы могут подключать по различным схемам, а именно при относительно малом сопротивлении нагрузки R применяют такую схему включения:

А при большом значении R такую схему:

Измерение мощности в однофазных цепях переменного тока

Главным отличием цепей переменного тока от сетей постоянного тока, пожалуй, заключается в том, что в переменном напряжении существует несколько мощностей – полная, активная и реактивная . Полную измеряют зачастую тем же косвенным методом с помощью амперметра и вольтметра и значение ее равно S=UI.

Замер же активной P=UIcosφ и реактивной Q=UIsinφ производится прямым методом, с помощью ваттметра. Для измерения ваттметр в цепь подключают по следующей схеме:

Схема подключения однофазного ваттметра

Где токовую обмотку необходимо подключить последовательно с нагрузкой Rн, и, соответственно, обмотку напряжения параллельно нагрузке.

Замер реактивной мощности в однофазных сетях не производится. Такие опыты зачастую ставятся только в лабораториях, где ваттметры включают по специальным схемам.

Измерение мощности в трехфазных цепях переменного тока

Как и в однофазных сетях, так же и в трехфазных полную энергию сети можно измерять косвенным методом, то есть с помощью вольтметра и амперметра по схемам показанным выше. Если нагрузка трехфазной цепи будет симметричной, то можно применить такую формулу:

Uл – напряжение линейное, I- фазный ток.

Если же фазная нагрузка не симметрична, то производят суммирование мощностей каждой из фаз:

При измерении активной энергии в четырехпроводной цепи при использовании трех ваттметров, как показано ниже:

Схема подключения трехфазного ваттметра с нулевым проводом

Общей энергией потребляемой из сети будет сумма показаний ваттметров:

Не меньшее распространение получил и метод измерения двумя ваттметрами (применим только для трехпроводных цепей):

Схема подключения трехфазного ваттметра с без нулевого провода

Сумму их показаний можно выразить следующим выражением:

Сумма показаний ваттметров для трехпроводной цепи

При симметричной нагрузке применима такая же формула как и для полной энергии:

Где φ – сдвиг между током и напряжением (угол фазового сдвига).

Измерение реактивной составляющей производят по той же схеме (смотри рисунок в)) и в этом случае она будет равна разности алгебраической между показателями приборов:

Если сеть не симметрична, то для измерения реактивной составляющей применяют два или три ваттметра, которые подключают по различным схемам.

Процесс измерения активной и реактивной мощности

Счетчиками индукционными или электронными производят измерения активной мощности цепи переменного напряжения. Они подключаются по тем же схемам что и ваттметры. Учет реактивной энергии в однофазных потребителей в нашей стране не ведется. Ее учет производят в трехфазных цепях крупных промышленных предприятий, потребляющих большие объемы электроэнергии. Счетчики активной энергии имеют маркировку СА, реактивной СР. Также широкое применение получают электронные счетчики электроэнергии.

Активная и реактивная мощности трехфазной цепи, как для любой сложной цепи, равны суммам соответствующих мощностей отдельных фаз:

где IA, UA, IB, UB, IC, UC – фазные значения токов и напряжений.

В симметричном режиме мощности отдельных фаз равны, а мощность всей цепи может быть получена путем умножения фазных мощностей на число фаз:

В полученных выражениях заменим фазные величины на линейные. Для схемы звезды верны соотношения Uф/Uл/√3, Iф=Iл, тогда получим:

Для схемы треугольника верны соотношения: Uф=Uл ; Iф=Iл / √3 , тогда получим:

Следовательно, независимо от схемы соединения (звезда или треугольник) для симметричной трехфазной цепи формулы для мощностей имеют одинаковый вид:

В приведенных формулах для мощностей трехфазной цепи подразумеваются линейные значения величин U и I, но индексы при их обозначениях не ставятся.

Активная мощность в электрической цепи измеряется прибором, называемым ваттметром, показания которого определяется по формуле:

где Uw, Iw - векторы напряжения и тока, подведенные к обмоткам прибора.

Для измерения активной мощности всей трехфазной цепи в зависимости от схемы соединения фаз нагрузки и ее характера применяются различные схемы включения измерительных приборов.

Для измерения активной мощности симметричной трехфазной цепи при-меняется схема с одним ваттметром, который включается в одну из фаз и измеряет активную мощность только этой фазы (рис. 40.1). Активная мощность всей цепи получается путем умножения показания ваттметра на число фаз: P=3W=3UфIфcos(φ). Схема с одним ваттметром может быть использована только для ориентированной оценки мощности и неприменима для точных и коммерческих измерений.

Для измерения активной мощности в четырехпроводных трехфазных цепях (при на¬личии нулевого провода) применяется схема с тремя приборами (рис. 40.2), в которой произво¬дится измерение активной мощности каждой фазы в отдельности, а мощность всей цепи оп¬ределяется как сумма показаний трех ваттметров:

Для измерения активной мощности в трехпроводных трехфазных цепях (при отсутствии нулевого провода) применяется схема с двумя приборами (рис. 40.3).

При отсутствии нулевого провода линейные (фазные) ток связаны между собой урав¬нением 1-го закона Кирхгофа: IA+IB+IC=0. Сумма показаний двух ваттметров равна:

Таким образом, сумма показаний двух ваттметров равна активной трехфазной мощности, при этом показание каждого прибора в отдельности зависит не только величины нагрузки но и от ее характера.

На рис. 40.4 показана векторная диаграмма токов и напряжений для сим¬метричной нагрузки. Из диаграммы следует, что показания отдельных ваттметров могут быть определены по формулам:

Анализ полученных выражений позволяет сделать следующие выводы. При активной нагрузке (φ = 0), показания ваттметров равны (W1 = W2).

При активно-индуктивной нагрузке(0 ≤ φ ≤ 90°) показание первого ватт-метра меньше, чем второго (W1 60° показание первого ваттметра становится отрицательным (W1

Читайте также: