A wattmérő kapcsoló áramköre

A wattmérőt az egyenáramú áramkör teljesítményének közvetlen mérésére használják. A wattmérő fix soros tekercse vagy áramtekercse sorba van kötve az elektromos energia vevőivel. Egy mozgatható párhuzamos tekercs vagy egy további ellenállással sorba kapcsolt feszültségtekercs alkotja a wattmérő párhuzamos áramkörét, amely párhuzamosan csatlakozik az energiavevőkkel.

A wattmérő mozgatható részének elfordulási szöge:

α = k2IIu = k2U / Ru

ahol I – soros tekercsáram; Azi - a wattmérő párhuzamos tekercsének árama.

Rizs. 1. A készülék és a wattmérő csatlakozásainak vázlata

Mivel a járulékos ellenállás alkalmazása következtében a wattmérő párhuzamos áramköre szinte állandó rth ellenállású, akkor α = (k2 / Ru) IU = k2IU = k3P

Így a wattmérő mozgatható részének elfordulási szögével megbecsülhető az áramkör teljesítménye.

Wattméter egységes skála.A wattmérővel végzett munka során figyelembe kell venni, hogy az egyik tekercsben az áram irányának változása a mozgó tekercs forgatónyomatékának és forgásirányának változását okozza, és mivel a a wattmérő általában egyoldalas, vagyis a skálaosztások nullától jobbra helyezkednek el, akkor az egyik tekercsben rossz áramirány esetén lehetetlen lesz meghatározni a mért értéket a wattmérőből.

Ezen okok miatt mindig különbséget kell tenni a wattmérő bilincsek között. Az áramforráshoz csatlakoztatott soros tekercs kivezetését generátornak nevezzük, és az eszközökön és diagramokon csillaggal van jelölve. A soros tekercshez csatlakoztatott vezetékhez csatlakoztatott párhuzamos áramköri bilincseket generátorbilincsnek is nevezik, és csillaggal van jelölve.

Így a megfelelő wattmérő kapcsolási áramkörrel a wattmérő tekercseiben lévő áramok a generátor kapcsairól a nem generátor kapcsokra irányulnak. Két wattmérő kapcsoló áramkör lehet (lásd 2. ábra és 3. ábra).

Rizs. 2. Helyes wattmérő kapcsolási rajz

Rizs. 3. Helyes wattmérő kapcsolási rajz

ábrán látható sémában. 2, a wattmérő soros tekercsének árama egyenlő a mért teljesítményű energiavevők áramával, és a wattmérő párhuzamos áramköre U' feszültség alatt van, amely nagyobb, mint a vevők feszültsége a feszültségesés a soros tekercsben. Ezért PB = IU '= I (U + U1) = IU = IU1 a wattmérő által mért teljesítmény megegyezik a mérendő energiavevők teljesítményével és a wattmérő soros tekercsének teljesítményével.

ábrán látható sémában.3, a wattmérő párhuzamos áramkörének feszültsége megegyezik a vevők feszültségével, és a soros tekercsben lévő áram nagyobb, mint a vevő által fogyasztott áram a wattmérő párhuzamos áramkörében lévő áram értékével. Ezért Pc = U (I + Iu) = UI + UIu, a wattmérő által mért teljesítmény megegyezik a mért energia vevőinek és a wattmérő párhuzamos áramkörének teljesítményével.

Olyan méréseknél, ahol a wattmérő tekercseinek teljesítménye elhanyagolható, célszerű az ábrán látható áramkört használni. 2, mivel általában a soros tekercs teljesítménye kisebb, mint a párhuzamos tekercsé, és ezért a wattmérő leolvasása pontosabb lesz.

A pontos mérések érdekében a wattmérő leolvasott értékeit korrigálni kell, a tekercselés erőssége miatt, és ilyen esetekben az 1. ábra áramköre. 3, mivel a korrekció könnyen kiszámítható az U2/Ru képlettel, ahol Ru általában ismert, és a korrekció változatlan marad különböző áramértékeken, ha U állandó.

Amikor bekapcsolja a wattmérőt az ábrán látható diagram szerint. A 2. ábrán látható, hogy a tekercsek végén lévő potenciálok csak a mozgó tekercs feszültségesésének mértékében térnek el, mivel a tekercsek generátorkapcsai össze vannak kötve. A mozgó tekercs feszültségesése elhanyagolható a párhuzamos áramkör feszültségéhez képest, mivel ennek a tekercsnek az ellenállása elhanyagolható a párhuzamos áramkör ellenállásához képest.

Rizs. 4. Rossz wattmérő csatlakozási áramkör

ábrán. A 4. ábra egy wattmérő hibás párhuzamos áramköre látható.Itt a tekercsek generátorkapcsait további ellenállás köti össze, aminek következtében a tekercsek végei közötti potenciálkülönbség megegyezik az áramköri feszültséggel (néha nagyon jelentős 240 - 600 V), és mivel az álló és mozgó A tekercsek szorosan egymás mellett helyezkednek el, a tekercsek szigetelésének tönkremeneteléhez kedvező feltételeket teremtenek. Ezenkívül elektrosztatikus kölcsönhatás figyelhető meg a nagyon eltérő potenciálú tekercsek között, ami további hibákat okozhat az áramkör teljesítménymérésében.