Файл: Попов В.С. Электрические измерения (с лабораторными работами) учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 166
Скачиваний: 0
Сказанное о неправильном соединении цепи тока ваттметра и трансформатора тока относится также к
Р и с . 8-15. Неправильная схема соединения ватт метра с трансформатором тока и векторная диаграмма для этой схемы.
параллельной цепи ваттметра и трансформатору напря жения.
Для облегчения монтажа измерительных цепей зажимы трансформаторов тока размечаются буквами Лх, Л2, Иг,И2, а зажимы трансформаторов напряже
ния А, X, а, х.
Если зажимы трансформатора не размечены, то разметку их можно произвести следующим образом. К одной обмотке трансформатора при соединяют аккумулятор, реостат, рубильник, к другой — магнитоэлек трический прибор (рис. 8-16). Если
при |
замыкании |
цепи |
(рубильника) |
|
|
|||
стрелка прибора отклонится от нуля |
|
|
||||||
шкалы вправо, т. е. по шкале, то |
это |
|
|
|||||
укажет на то, что плюс аккумулято |
Рис . 8-16. Схема для |
|||||||
ра и плюс прибора соединены с одно |
разметки зажимов и з |
|||||||
именными |
зажимами |
трансформато |
мерительных |
транс |
||||
ра, |
т. е. или с зажимами Лх и |
Их |
форматоров |
с приме |
||||
нением аккумулятора |
||||||||
или с зажимами |
Л2жИ2. |
|
||||||
с |
и магнитоэлектриче |
|||||||
Если |
имеется |
трансформатор |
ского прибора . |
|||||
размеченными зажимами, то разметку |
|
|
||||||
зажимов другого трансформатора (не имеющего размет
ки) производят, соединяя |
оба трансформатора по схеме |
рис. 8-17, а и б. При этом |
амперметр Az измеряет ток / 3 , |
243
равный геометрической |
разности токов 1г и / 3 , а вольт |
метр V3 измеряет напряжение UA, равное геометрической |
|
разности напряжений U1 |
и U. |
Р и с . 8-17. Схема для разметки зажимов измерительных транс форматоров.
|
|
8-5. ИЗМЕРЕНИЕ А К Т И В Н О Й |
МОЩНОСТИ |
|
|
|||
|
|
В Т Р Е Х Ф А З Н Ы Х Ц Е П Я Х |
|
|
|
|
||
|
а) |
Измерение |
мощности в четырехпроводных |
|
||||
|
|
|
цепях |
|
|
|
|
|
|
Активную мощность Р четырехпроводной трехфазной |
|||||||
цепи можно выразить суммой мощностей Р А , |
Р В , |
Р С трех |
||||||
|
|
^ |
фаз, т. е. |
|
|
|
|
|
|
|
к J • |
1Р = РА |
+ Рв + Рс = |
||||
|
|
— IAUA |
COS ерл |
+ |
||||
В0- |
* |
с |
+ |
IBUВ |
COS срв |
+ |
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
* |
|
+ IQUC-COS |
(рс . |
|
|||
|
— ^ 7 |
|
Из |
написанного |
сле |
|||
3 |
|
дует, что измерение актив- |
||||||
|
|
|
||||||
00- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис . S-18. |
Схема |
включения |
|||
|
|
|
ваттметров |
в |
четырехпровод- |
|||
|
|
|
нуто |
трехфазную |
цепь. |
|||
ности мощности цепи можно произвести тремя ватт метрами, каждый из которых измеряет мощность одной фазы (рис. 8-18).
244
Удобней пользоваться трехэлементным ваттметром. Устройство одного из них (ферродпнампческой системы) показано на рис. 2-19. Ваттметр имеет три неподвижные катушки и три подвижные, укрепленные па одной оси. Если ваттметр включен в цепь (рис. 8-18), то вращающий момент, действующий на каждую из подвижных катушек, будет пропорционален мощности соответствующей фазы. Результирующий вращающий момент, равный сумме от дельных моментов, будет пропорционален активной мощ ности четырехпроводиой цепи трехфазного тока. Этой же мощности будет пропорционален и угол поворота подвижной части ваттметра.
б) Измерение |
мощности' |
в трехпроводных цепях |
|
при равномерной |
нагрузке фаз |
Если система напряжений сим метрична, а сопротивления фаз нагрузки одинаковы (равномерная нагрузка), то, измерив мощность одной фазы и умножив ее на 3, получим мощность трехфазной це пи. Рассмотрим несколько случаев.
1. При доступной нулевой точке нагрузки измерение производится однофазным ваттметром (рис. 8-19).
В последовательной цепи ваттметра идет ток /ф фазы А, параллельная цепь ваттметра находится под фазным напряжением U§ той же фазы, следовательно, ваттметр измеряет активную мощность фазы А:
. |
Р ^ = Рф = /фС/ф созф. |
- |
(8-16) |
|
Активная мощность трехфазной |
цепи |
|
|
|
Р = ЗРф = ЗРи, = 3/фС/фСозф = |
1 / 3 / л г 7 „созф . |
(8-17) |
||
2. При недоступной нулевой точке или при приемни |
||||
ках, соединенных |
треугольником, |
ваттметр |
включается |
|
с искусственной нулевой точкой (рис. 8-20). |
|
|
||
Искусственная |
нулевая точка имеет два |
резистора i\ |
||
и ?-3, сопротивление каждого из которых равно сопротив лению параллельной цепи ваттметра, т. е. гг = г2 = ги. При этом условии параллельная цепь ваттметра и два рези-
245
стора образуют искусственную нулевую точку, на каждом
из сопротивлений которой |
будет |
фазное |
напряжение. |
|||||
При соединении по схеме на рис. 8-20 на параллельной |
||||||||
цепи ваттметра будет фазное напряжение |
£/ф = |
U A фазы |
||||||
|
|
А, |
а в токовой |
цепи |
ваттмет |
|||
|
|
ра — фазный ток 1ф — 1 А ТОЙ |
||||||
|
|
же фазы. При этом ваттметр |
||||||
А&г- |
|
измерит |
активную |
мощность |
||||
80- |
|
одной фазы, т. е. Р\у |
= |
Рф, а |
||||
|
активная мощность |
трехфазной |
||||||
|
|
|||||||
с а—±—±—± |
гН" |
цепи |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р = ЗРцг = |
ЗРф = 3/фГ/ф cos ф = |
|||||
|
|
|
|
|
COS ф. |
(8-18) |
||
Р и с . 8-20. Схема соединения |
|
|
|
|
|
|
||
|
Таким |
образом, |
постоянная |
|||||
ваттметра с искусственной |
|
|||||||
нулевой точкой для изме |
ваттметра с искусственной нуле |
|||||||
рения мощности |
трехфазной |
вой точкой будет в 3 раза |
боль |
|||||
цепи при равномерной на |
ше |
постоянной |
того |
же |
ватт |
|||
грузке. |
метра при использовании его в |
|||||||
|
|
однофазной цепи. |
|
|
|
|||
Ваттметр, |
предназначенный для |
постоянной |
совмест |
|||||
ной работы с определенпой искусственной нулевой точ кой, имеет шкалу, на ко
торой |
наносятся |
значе |
|
|
|
|
|
|||
ния мощности |
трехфазной |
|
|
|
|
|
||||
цепи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Если |
нагрузка рав |
50- |
|
|
|
|
||||
номерная, |
а |
приемники |
|
|
|
|
|
|||
энергии |
соединены |
тре |
|
|
|
|
|
|||
угольником, |
то |
мощность |
Рис. 8 - 21 . Схема соединения ватт |
|||||||
трехфазной |
цепи |
можно |
||||||||
метра для |
измерения |
мощпости |
||||||||
измерить, применяя схему, |
трехфазпои |
цепи при |
соединения |
|||||||
указанную |
на рис. 8-21. |
приемников |
энергии треугольни |
|||||||
В последовательной це |
ком |
и равномерной нагрузке |
фаз. |
|||||||
пи ваттметра проходит ток |
|
|
|
|
|
|||||
/ф фазы А, |
параллельная |
цепь |
ваттметра'находится |
под |
||||||
фазным напряжением t/ф той же фазы, следовательно, ваттметр измерит активную мощность одной фазы А, опре деляемую формулой (8-16). Активная мощность Р трех фазной цени определится известным выражением (8-17) или (8-18).
4. Для измерения мощности при равномерной на грузке и приемниках энергии, соединенных звездой или
246
треугольником, можно применить схемз^, указанную па рис. 8-22.
В последовательной цепи ваттметра проходит линей
ный ток 1 А — 1ц- |
Параллельная цепь ваттметра при пер |
|||||||||||||||||
вом положении переключателя находится под линейным |
||||||||||||||||||
напряжением |
UАС = |
Ua, |
а при втором |
положении |
пере |
|||||||||||||
ключателя — под линейным напряжением |
|
U A B |
= |
UN. |
||||||||||||||
|
|
|
|
•к |
|
|
|
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
/5 |
0 - |
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
В |
0- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С0- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р и с . 8-22. Изменегше мощности в трехфазной цепи при |
|
||||||||||||||||
|
равномерной нагрузке фаз ваттметром с переключением |
|
||||||||||||||||
|
|
|
( i |
и 2) параллельной цепи |
ваттметра, |
|
|
|
||||||||||
|
|
а — схема |
соединения; |
б |
• • векторная |
диаграмма. |
|
|
||||||||||
Мощность |
измеряемая |
ваттметром |
в |
первом |
случае |
|||||||||||||
|
|
P'w = I A V А С |
cos (30° - |
ф) = |
InUn |
cos |
(30° - |
ф), |
|
|||||||||
а во |
втором |
случае |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Pw = |
UUAB |
|
COS (30° |
+ |
ф) = 1лил |
cos (30° |
+ |
Ф ) . |
|
|
||||||
Сумма показаний ваттметров равна активной мощ |
||||||||||||||||||
ности |
цепи: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р = P'w - f Pw |
= 1пил |
cos (30° - ф) +IaUa |
|
cos (30° + |
Ф) |
= |
||||||||||||
|
|
= |
I |
J J |
n |
[cos (30° - |
Ф) + |
cos (30° + |
Ф)] |
= |
|
|
||||||
= |
1пиЛ• 2 c o s ( 3 0 ° |
+ |
Ф |
) + |
( |
3 0 ° |
- |
Ф ) |
cos |
( 3 |
0 ° |
+ Ф |
) - ( 3 0 ° |
|||||
|
|
= |
InUn |
• 2 cos 30° cos ф = |
V?> 1пил |
cos Ф . |
|
|
||||||||||
а) |
Измерение |
мощности |
|
в трехпроводных |
цепях |
|
||||||||||||
|
|
при неравномерной |
нагрузке |
фаз |
|
|
|
|
||||||||||
Измерение мощности в трехфазных цепях при неравно мерной нагрузке производится двумя одноэлементными ваттметрами или одним двухэлементным.
247
