Omskifterkredsløb for et wattmåler

Et wattmeter bruges til direkte at måle effekten af ​​et DC-kredsløb. Wattmålerens faste seriespole eller strømspole er forbundet i serie med modtagerne af elektrisk energi. En bevægelig parallelspole eller spændingsspole forbundet i serie med en ekstra modstand danner parallelkredsløbet i wattmåleren, som er forbundet parallelt med energimodtagerne.

Rotationsvinkel for den bevægelige del af wattmåleren:

α = k2IIu = k2U / Ru

hvor I — seriespolestrøm; Azi — strømmen af ​​wattmålerens parallelle spole.

Ris. 1. Skematisk af enheden og tilslutninger af wattmåleren

Da som et resultat af brugen af ​​yderligere modstand har wattmeterets parallelle kredsløb en næsten konstant modstand rth, så er α = (k2 / Ru) IU = k2IU = k3P

Således kan kredsløbets effekt estimeres ved hjælp af rotationsvinklen af ​​den bevægelige del af wattmåleren.

Wattmeter ensartet skala.Når man arbejder med et wattmåler, skal man huske på, at en ændring i strømmens retning i en af ​​spolerne forårsager en ændring i retningen af ​​drejningsmomentet og rotationsretningen for den bevægelige spole, og da skalaen for wattmåleren er normalt lavet ensidigt, det vil sige, at skalainddelingerne er placeret fra nul til højre, så med den forkerte strømretning i en af ​​spolerne vil det være umuligt at bestemme den målte værdi fra wattmåleren.

Af disse grunde bør du altid skelne mellem wattmeter-klemmerne. Terminalen på seriespolen forbundet til strømkilden kaldes generatoren og er markeret på enhederne og diagrammerne med en stjerne. En parallelkredsløbsklemme forbundet til en ledning forbundet til en seriespole kaldes også en generatorklemme og er markeret med en stjerne.

Med det korrekte wattmeter-koblingskredsløb ledes strømmene i wattmeterviklingerne fra generatorterminalerne til ikke-generatorterminalerne. Der kan være to wattmeter-koblingskredsløb (se fig. 2 og fig. 3).

Ris. 2. Korrekt wattmeter ledningsdiagram

Ris. 3. Korrekt wattmeter ledningsdiagram

I skemaet vist i fig. 2, er strømmen af ​​serieviklingen af ​​wattmåleren lig med strømmen af ​​energimodtagerne, hvis effekt måles, og wattmålerens parallelle kredsløb er under en spænding U' større end modtagernes spænding med mængden af spændingsfald i seriespolen. Derfor er PB = IU '= I (U + U1) = IU = IU1 effekten målt af wattmeteret er lig med effekten af ​​de energimodtagere, der skal måles, og effekten af ​​serieviklingen af ​​wattmåleren.

I skemaet vist i fig.3, er spændingen i wattmålerens parallelle kredsløb lig med modtagernes spænding, og strømmen i seriespolen er større end den strøm, modtageren forbrugte med værdien af ​​strømmen i wattmålerens parallelle kredsløb. Derfor er Pc = U (I + Iu) = UI + UIu, effekten målt af wattmeteret er lig med effekten af ​​modtagerne af den målte energi og effekten af ​​wattmålerens parallelle kredsløb.

Ved målinger, hvor effekten af ​​wattmeterspolerne kan negligeres, er det at foretrække at bruge kredsløbet vist i fig. 2, fordi seriespolens effekt normalt er mindre end parallelspolen, og derfor vil wattmåleraflæsningen være mere nøjagtig.

For nøjagtige målinger er det nødvendigt at foretage korrektioner af wattmålerens aflæsninger på grund af styrken af ​​dets vikling, og i sådanne tilfælde kredsløbet i fig. 3, da korrektionen let beregnes med formlen U2/ Ru, hvor Ru normalt er kendt, og korrektionen forbliver uændret ved forskellige aktuelle værdier, hvis U er konstant.

Når du tænder for wattmåleren i henhold til diagrammet i fig. 2, afviger potentialerne ved enderne af spolerne kun ved mængden af ​​spændingsfald over den bevægelige spole, da spolernes generatorterminaler er forbundet med hinanden. Spændingsfaldet over den bevægelige spole er ubetydelig sammenlignet med spændingen i parallelkredsløbet, fordi modstanden af ​​denne spole er ubetydelig sammenlignet med modstanden af ​​parallelkredsløbet.

Ris. 4. Forkert wattmetertilslutningskredsløb

I fig. 4 er givet et forkert parallelkredsløb af et wattmåler.Her er viklingernes generatorterminaler forbundet med yderligere modstand, som et resultat af hvilken potentialforskellen mellem enderne af spolerne er lig med kredsløbsspændingen (nogle gange meget signifikant 240 - 600 V), og da den stationære og bevægelige viklinger er i umiddelbar nærhed ved siden af ​​hinanden, der skabes gunstige forhold for ødelæggelsen af ​​spolernes isolering. Derudover vil der blive observeret elektrostatisk interaktion mellem spoler med meget forskellige potentialer, hvilket kan forårsage yderligere fejl i effektmålingen i kredsløbet.