Hvordan måle effekt i en trefaset AC-krets

Effekt i en trefasekrets kan måles ved hjelp av ett, to og tre wattmeter. Enkeltenhetsmetoden brukes i et trefaset symmetrisk system. Den aktive effekten til hele systemet er lik tre ganger energiforbruket i en av fasene.

Når du kobler lasten i stjerne med et tilgjengelig nøytralt punkt, eller hvis det, når du kobler lasten i delta, er mulig å koble wattmeterspolen i serie med lasten, kan du bruke bryterkretsene vist i fig. 1.

Ris. 1 Kretser for måling av effekten til trefaset vekselstrøm ved tilkobling av laster a — i henhold til en stjernekrets med et tilgjengelig nullpunkt; b — i henhold til trekantskjemaet, ved å bruke ett wattmeter

Hvis lasten er stjernekoblet med et utilgjengelig nøytralt punkt eller delta, kan en krets med et kunstig nøytralt punkt brukes (fig. 2). I dette tilfellet må motstandene være lik Rw + Ra = Rb = Rc.

Figur 2. Trefaset vekselstrømmåleskjema med ett wattmeter med et kunstig nullpunkt

For å måle den reaktive effekten er strømendene til wattmåleren koblet til delen av hver fase, og endene av spenningsspolen til to andre faser (fig. 3). Full reaktiv effekt bestemmes ved å multiplisere wattmåleravlesningen med roten av tre. (Selv med en liten faseasymmetri gir bruk av denne metoden en betydelig feil).

Ris. 3. Skjema for måling av reaktiv effekt av trefaset vekselstrøm med ett wattmeter

To-enhetsmetoden kan brukes med balansert og ubalansert fasebelastning. Tre ekvivalente alternativer for å inkludere wattmålere for måling av aktiv effekt er vist i fig. 4. Aktiv effekt bestemmes som summen av wattmeteravlesningene.

Når du måler reaktiv effekt, vil kretsen på fig. 5, men med et kunstig nullpunkt. For å lage et nullpunkt, er det nødvendig å oppfylle betingelsen om likhet av motstandene til spenningsviklingene til wattmetrene og motstanden R. Den reaktive effekten beregnes ved formelen

hvor P1 og P2 — avlesninger av wattmålere.

Ved hjelp av samme formel kan du beregne den reaktive effekten med jevn belastning av fasene og tilkobling av wattmålere i henhold til diagrammet i fig. 4. Fordelen med denne metoden er at aktiv og reaktiv effekt kan bestemmes ved bruk av samme skjema. Med jevn belastning av fasene kan den reaktive effekten måles i henhold til diagrammet i fig. 5 B.

Den tredelte metoden gjelder for hver fasebelastning. Den aktive effekten kan måles i henhold til diagrammet i fig. 6. Effekten til hele kretsen bestemmes ved å summere avlesningene til alle wattmålere.

Ris. 4.Ordninger for måling av den aktive effekten til trefaset vekselstrøm med to wattmeter a — strømviklingene er inkludert i fase A og C; b — i fase A og B; c — i fase B og C

Den reaktive effekten for et tre- og fireledernett måles i henhold til diagrammet i fig. 7 og beregnes med formelen

hvor РА, РБ, РК — avlesninger av wattmålere inkludert i fase A, B, C.

Ris. 5. Opplegg for måling av reaktiv effekt av trefaset vekselstrøm med to wattmeter

Ris. 6. Ordninger for måling av den aktive effekten til trefaset vekselstrøm med tre wattmeter a - i nærvær av en nøytral leder; b — med et kunstig nullpunkt

I praksis brukes vanligvis ett-, to- og treelements trefasewattmålere etter målemetoden.

For å utvide målegrensen kan du bruke alle de angitte skjemaene når du kobler til wattmålere gjennom strøm- og spenningsmåletransformatorer. I fig. 8 viser som et eksempel et skjema for måling av effekt ved metoden til to enheter når de er slått på av strøm- og spenningsmåletransformatorer.

Ris. 7. Opplegg for måling av reaktiv effekt med tre wattmeter

Ris. 8. Opplegg for innkobling av wattmålere gjennom måletransformatorer.