Byttekrets for et wattmåler

Et wattmeter brukes til direkte å måle kraften til en DC-krets. Den faste seriespolen eller strømspolen til wattmåleren er koblet i serie med mottakerne av elektrisk energi. En bevegelig parallellspole eller spenningsspole koblet i serie med en ekstra motstand danner parallellkretsen til wattmåleren, som er koblet parallelt med energimottakerne.

Rotasjonsvinkel for den bevegelige delen av wattmåleren:

α = k2IIu = k2U / Ru

hvor I — seriespolestrøm; Azi — strømmen til parallellspolen til wattmåleren.

Ris. 1. Skjematisk av enheten og tilkoblingene til wattmåleren

Siden, som et resultat av bruken av ekstra motstand, har parallellkretsen til wattmeteret en nesten konstant motstand rth, da α = (k2 / Ru) IU = k2IU = k3P

Således, ved rotasjonsvinkelen til den bevegelige delen av wattmåleren, kan kraften til kretsen estimeres.

Wattmeter uniform skala.Når du arbeider med et wattmåler, bør det tas i betraktning at en endring i strømmens retning i en av spolene forårsaker en endring i dreiemomentretningen og rotasjonsretningen til den bevegelige spolen, og siden skalaen til wattmåleren er vanligvis laget ensidig, det vil si at skaladelingene er plassert fra null til høyre, så med feil strømretning i en av spolene, vil det være umulig å bestemme den målte verdien fra wattmåleren.

Av disse grunnene bør du alltid skille mellom wattmeterklemmene. Terminalen til seriespolen koblet til strømkilden kalles generatoren og er merket på enhetene og diagrammene med en stjerne. En parallellkretsklemme koblet til en ledning koblet til en seriespole kalles også en generatorklemme og er merket med en stjerne.

Således, med riktig wattmeter-svitsjekrets, blir strømmene i wattmeterviklingene rettet fra generatorterminalene til ikke-generatorterminalene. Det kan være to wattmeter-svitsjekretser (se fig. 2 og fig. 3).

Ris. 2. Riktig koblingsskjema for wattmeter

Ris. 3. Korrekt koblingsskjema for wattmeter

I skjemaet vist i fig. 2, er strømmen til serieviklingen til wattmeteret lik strømmen til energimottakerne hvis effekt måles, og parallellkretsen til wattmeteret er under en spenning U' større enn spenningen til mottakerne med mengden av spenningsfall i seriespolen. Derfor er PB = IU '= I (U + U1) = IU = IU1 effekten målt av wattmeteret er lik kraften til energimottakerne som skal måles og effekten til serieviklingen til wattmåleren.

I skjemaet vist i fig.3, er spenningen i parallellkretsen til wattmeteret lik spenningen til mottakerne, og strømmen i seriespolen er større enn strømmen som forbrukes av mottakeren med verdien av strømmen i parallellkretsen til wattmåleren. Derfor, Pc = U (I + Iu) = UI + UIu, effekten målt av wattmeteret er lik kraften til mottakerne av den målte energien og kraften til parallellkretsen til wattmeteret.

Når du foretar målinger der effekten til wattmeterspolene kan neglisjeres, er det å foretrekke å bruke kretsen vist i fig. 2, fordi kraften til seriespolen vanligvis er mindre enn parallellspolen, og derfor vil wattmeteravlesningen være mer nøyaktig.

For nøyaktige målinger er det nødvendig å foreta korrigeringer av avlesningene til wattmåleren, på grunn av styrken på viklingen, og i slike tilfeller kretsen i fig. 3, siden korreksjonen lett beregnes med formelen U2/ Ru, hvor Ru vanligvis er kjent og korreksjonen forblir uendret ved forskjellige strømverdier hvis U er konstant.

Når du slår på wattmåleren i henhold til diagrammet i fig. 2, skiller potensialene ved endene av spolene seg bare med mengden spenningsfall over den bevegelige spolen, ettersom generatorterminalene til spolene er koblet sammen. Spenningsfallet over den bevegelige spolen er ubetydelig sammenlignet med spenningen i parallellkretsen fordi motstanden til denne spolen er ubetydelig sammenlignet med motstanden til parallellkretsen.

Ris. 4. Feil koblingskrets for wattmåler

I fig. 4 er det gitt en feil parallellkrets av et wattmeter.Her er generatorterminalene til viklingene forbundet med ekstra motstand, som et resultat av at potensialforskjellen mellom endene av spolene er lik kretsspenningen (noen ganger veldig betydelig 240 - 600 V), og siden den stasjonære og bevegelige viklinger er i umiddelbar nærhet ved siden av hverandre, det skapes gunstige forhold for ødeleggelse av isolasjonen til spolene. I tillegg vil det observeres elektrostatisk interaksjon mellom spoler med svært forskjellige potensialer, noe som kan forårsake ytterligere feil i effektmålingen i kretsen.