Файл: Электрические измерения. Общий курс учебник.pdf

Могут быть составлены схемы и векторные диаграммы в соответ­ ствии с уравнениями (1046) и (104в) при соединении приемника треугольником и звездой. Во всех этих случаях сумма показаний ваттметров равняется мощности трехпроводной трехфазной системы.

à)

U12 V ,

h-

Если предположить, что имеется полная симметрия, т. е. равен­ ство фазных токов, напряжений и фазовых углов ф, то из диаграммы

Случай, когда показания ваттметров одинаковы, в практике назы­ вается «точкой встречи». При ф = — 60° показания первого ватт­ метра будут равны нулю, а показания второго Р2 = 0,866 UnIa. При ф = + 60° имеем Рг = 0,866 U„Ia, а Рг = 0.

158

На рис. 100 приведены кривые показаний Рх и Р.г ваттметров и суммарная кривая мощности Р в зависимости от угла (р.

При измерении мощности двумя ваттметрами для подсчета общей мощности трехфазной цепи показания ваттметров следует склады­ вать алгебраически.

влабораторной практике.

Вэксплуатационных условиях при­ меняются трехфазные ваттметры и счет­ чики. Трехфазные приборы могут быть одно-, двух- и трехэлементными соот­ ветственно методам одного, двух и трех приборов.

Одноэлементные приборы применя­ ются редко, так как полностью симмет­ ричные системы почти не встречаются.

Наибольшее распространение получили для трехпроводных цепей двух­ элементные, а для четырехнроводных трехэлементные приборы.

Двух- и трехэлементные приборы состоят соответственно из двух или трех

ный счетчик, который состоит из двух пар электромагнитов (элементов) и двух дисков, помещенных на одной оси.

На рис. 103 показаны структурные схемы двухэлементных и трехэлементных

159

относительно большую погрешность от взаимного влпянпя потоков и токов эле­

меры, а также включать счетчик в цепь при том порядке следования фаз, при котором он регулировался.

Рис. 103. Схемы располо­ жения вращающих элемен­ тов- в трехфазных счетчи­ ках: а — в однодпековом; б — в двухдисковом; в — в трехэлементном двухдиско­ вом; г — в трехэлементном

трехдисковом

Недостатком двухдисковых счетчиков является их большая высота и уве­ личенный вес подвижной части по сравнению с однодисковыми. Подвижная часть трехэлементных счетчиков имеет или два (рис. 103, в), или три (рис. 103, г) диска, насаженных на общую ось. В двухдисковых приборах две магнитные системы действуют на одни диск, а третья — на другой диск.

В трехдпековых приборах каждая магнитная система в отдельности действует па свой диск. Трехдисковые счетчики имеют меньшие погрешности по сравне­ нию с двухдисковыми.

Измерение реактивной мощности и энергии в однофазной и трех­ фазной цепях. Несмотря на то что реактивная мощность не опреде­ ляет ни совершаемой работы, ни передаваемой энергии за единицу времени, измерение ее (и энергии) имеет большое народнохозяйст­ венное значение в энергетических установках. Это объясняется тем, что наличие реактивной мощности приводит к дополнительным поте­ рям электрической энергии в линиях передачи, трансформаторах и генераторах.

160

Как известно, в технике под реактивной мощностью понимается

Рr = UI sin ф.

Реактивная мощность однофазной цепи может быть измерена ваттметром.

Электродинамический или ферродинамический ваттметр, спе­ циально предназначенный для измерений реактивной мощности (ре­

в том, что он имеет усложненную схему параллельной цепи, в кото­ рую включают реактивное сопротивление с целью получения сдвига

Рис. 104. Реактивный ваттметр с искусственной схемой параллельной цепи: а — схема ваттметра; б — векторная диаграмма

по фазе у — 90° между векторами тока и напряжения этой цепи. Тогда угол отклонения подвижной части ваттметра будет пропор-- ционален реактивной мощности.

Для получения угла у — 90° в параллельную цепь реактивного ваттметра включают индуктивное или емкостное сопротивление. Однако простым включением катушки индуктивности или емкости последовательно с параллельной обмоткой угол сдвига в 90° полу­ чить не удается, так как параллельная обмотка имеет активное со­ противление. Поэтому в реактивных электродинамических ваттмет­ рах применяется искусственная схема, обеспечивающая требуемый сдвиг.

На рис. 104, а приведена одна из схем реактивного ваттметра, а на рис. 104, б — ее векторная диаграмма. Параллельная цепь ватт­ метра состоит из подвижной катушки а, б, шунтированной актив­ ным сопротивлением гх и индуктивности L . Вектор тока Іц будет отставать от вектора напряжения С/а б , а вектор тока Іх в сопро­ тивлении гх будет совпадать по фазе с вектором U„§.

Подбором параметров схемы можно получить угол сдвига между векторами тока Іц и напряжения U, равный 90°. Недостатком этой схемы является зависимость показаний ваттметра от частоты. Кроме того, наличие шунтирующего сопротивления гх приводит к умень­ шению вращающего момента прибора.