Hogyan mérjünk teljesítményt két wattméterrel
Nál nél teljesítménymérés háromfázisú áramkörökben két wattméternél nem csak egy wattmétert lehet megtakarítani, hanem a leolvasásuk alapján hozzávetőlegesen becsülni is lehet teljesítménytényező értéke háromfázisú elektromos vevő.
Például, ha a fázisok terhelése aktív és szimmetrikus, akkor a két wattmérő leolvasása megegyezik. Ez látható a vektordiagramból (1. ábra, c).
Az áramok iránya egybeesik a fázisfeszültségekkel (vevő csillaghoz kapcsolva): AzA áram UA feszültséggel és AzV áram UB feszültséggel, mivel a terhelés aktív. A ψ1 befecskendezés az UAC és az AzA között egyenlő 30O, és az UBC közötti ψ2 szög és AzB is egyenlő 30O-val.
Rizs. 1... Két wattmérő háromvezetékes hálózatba kapcsolásának sémája (a, b) és a feszültségek és áramok vektordiagramjai cos f = 1 (c) és cos f = 0,5 (d) mellett.
A wattmérőkkel mért teljesítményértékeket ugyanazok a kifejezések határozzák meg:
Pw1 = UACAzAcosψ1 = UlIl cos30 °,
Pw1 = UBC AzBcosψ2 = UlIl cos30 °
Ha a terhelés az aktív-induktív karakter és koszinusz phi egyenlő 0,5-tel, vagyis a φ szög = 60 °, majd a ψ1 = 30 °, és a szög ψ2 = 90 ° (1. ábra, d).
A wattmérő leolvasása a következő lesz:
Pw1 = UlIl cos30 °
Pw1 = UlIl cos90 °
Ha az egyik wattmérő leolvasott értéke nulla lesz, ez azt jelenti, hogy a koszinusz phi 0,5-re csökkent.
A diagram azt is mutatja, hogy ha a koszinusz phi a hálózatban kisebb lesz, mint 0,5, azaz a φ szög nagyobb lesz, mint 60 °, akkor a ψ2 szög nagyobb lesz, mint 90 °, és ez azt eredményezi, hogy a leolvasások a második wattmérőn negatív lesz, a készülék tűje a másik irányba kezd kitérni (általában a modern wattmérőkben van egy kapcsoló a mozgó tekercsben lévő áram irányára). A teljes teljesítmény ebben az esetben megegyezik a wattmérők leolvasása közötti különbséggel.
Ha a terhelés szimmetrikus, akkor két wattmérő leolvasása alapján pontosan kiszámíthatja a cos φ értékét a képlet szerint
cos φ = P / S = P / (√P2 + Q2),
ahol P = Pw1 + Pw2 — aktív teljesítmény háromfázisú elektromos vevő, W, Q = √3(Pw1 + Pw2) — háromfázisú elektromos vevő meddő teljesítménye. Az utolsó kifejezés azt mutatja, hogy ha két wattmérő leolvasása közötti különbséget megszorozzuk √3-mal, akkor a meddő teljesítmény háromfázisú elektromos vevő.