Pagsukat ng DC at AC single-phase kasalukuyang

Mula sa expression para sa direktang kasalukuyang kapangyarihan P = IU, makikita na maaari itong masukat gamit ang isang ammeter at isang voltmeter sa pamamagitan ng isang hindi direktang pamamaraan. Gayunpaman, sa kasong ito, kinakailangan upang magsagawa ng sabay-sabay na pagbabasa mula sa dalawang instrumento at mga kalkulasyon, na nagpapalubha sa mga sukat at binabawasan ang katumpakan nito.

Upang sukatin ang kapangyarihan sa DC at single phase alternating current gumagamit sila ng mga device na tinatawag na wattmeters na gumagamit ng electrodynamic at ferrodynamic na mga mekanismo sa pagsukat.

Ang mga electrodynamic wattmeter ay ginawa sa anyo ng mga portable na device na may mataas na mga klase ng katumpakan (0.1 — 0.5) at ginagamit para sa tumpak na mga sukat ng AC at DC power sa pang-industriya at mataas na frequency (hanggang 5000 Hz). Ang mga ferrodynamic wattmeter ay mas madalas na matatagpuan sa anyo ng mga instrumento ng panel na may medyo mababang klase ng katumpakan (1.5 — 2.5).

Ang ganitong mga wattmeter ay pangunahing ginagamit sa pang-industriya na dalas ng alternating kasalukuyang. Sa direktang kasalukuyang, mayroon silang isang makabuluhang error dahil sa hysteresis ng mga core.

Upang sukatin ang kapangyarihan sa matataas na frequency, ginagamit ang thermoelectric at electronic wattmeter, na isang mekanismo ng pagsukat ng magnetoelectric na nilagyan ng aktibong power to direct current converter. Ang power converter ay gumaganap ng pagpapatakbo ng multiplication ui = p at pagkuha ng signal sa output na nakasalalay sa produkto ui, iyon ay, ang kapangyarihan.

Sa fig. 1, at ang posibilidad ng paggamit ng isang electrodynamic na mekanismo ng pagsukat upang makabuo ng wattmeter at sukatin ang kapangyarihan ay ipinapakita.

kanin. 1. Wattmeter switching scheme (a) at vector diagram (b)

Ang nakatigil na coil 1, na konektado sa serye sa load circuit, ay tinatawag na series circuit ng wattmeter, ang gumagalaw na coil 2 (na may karagdagang risistor), na konektado sa parallel sa load, ang parallel circuit.

Para sa isang palaging wattmeter:

Isaalang-alang ang pagpapatakbo ng isang electrodynamic wattmeter sa alternating current. Vector diagram fig. 1, b ay itinayo para sa inductive na katangian ng load. Kasalukuyang vector Iu ang parallel circuit ay nahuhuli sa likod ng vector U sa pamamagitan ng anggulo γ dahil sa ilang inductance ng gumagalaw na coil.

Ito ay sumusunod mula sa expression na ito na ang wattmeter ay tama na sumusukat ng kapangyarihan lamang sa dalawang kaso: kapag γ = 0 at γ = φ.

Ang isang estado γ = 0 ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paglikha boltahe resonance sa isang parallel circuit, halimbawa, sa pamamagitan ng pagsasama ng isang capacitor C ng kaukulang kapasidad, tulad ng ipinapakita ng isang tuldok na linya sa fig. 1, a. Gayunpaman, ang boltahe resonance ay nasa isang tiyak na tiyak na dalas lamang. Ang kundisyon para sa pagbabago ng dalas γ = 0 ay nilabag. Kapag ang γ ay hindi katumbas ng 0, sinusukat ng wattmeter ang kapangyarihan na may error na βy, na tinatawag na angular error.

Sa isang maliit na halaga ng anggulo γ (γ karaniwang hindi hihigit sa 40 — 50 '), relatibong error

Sa mga anggulo φmalapit sa 90 °, ang angular na error ay maaaring umabot sa malalaking halaga.

Ang pangalawa, tiyak na error ng wattmeters ay ang error na dulot ng paggamit ng kuryente ng mga coils nito.

Kapag sinusukat ang kapangyarihan na natupok ng pagkarga, dalawa wattmeter switching circuits, naiiba sa pagsasama ng parallel circuit nito (Fig. 2).

kanin. 2. Mga scheme para sa pag-on sa parallel winding ng wattmeter

Kung hindi natin isasaalang-alang ang mga pagbabago sa phase sa pagitan ng mga alon at boltahe sa mga coils at isaalang-alang ang load H na puro aktibo, ang mga error βa) at β(b), dahil sa pagkonsumo ng enerhiya ng wattmeter windings, para sa mga circuit ng fig. 2, a at b:

kung saan ang P.i at P.ti — ayon sa pagkakabanggit, ang kapangyarihang natupok ng serye at parallel na mga circuit ng wattmeter.

Mula sa mga formula para sa βa) at β(b), makikita na ang mga error ay maaaring magkaroon ng kapansin-pansing mga halaga lamang kapag nagsusukat ng kapangyarihan sa mga low-power circuit, i.e. kapag sina Pi at P.ti ay magkatapat kay Rn.

Kung babaguhin mo ang tanda ng isa lamang sa mga agos, magbabago ang direksyon ng pagpapalihis ng gumagalaw na bahagi ng wattmeter.

Ang wattmeter ay may dalawang pares ng clamps (serye at parallel circuits) at depende sa kanilang pagsasama sa circuit, ang direksyon ng pagpapalihis ng pointer ay maaaring iba. Para sa tamang koneksyon ng wattmeter, isa sa bawat pares ng clamp ay minarkahan ng «*» (asterisk) at tinatawag na «generator clamp».