|
Постоянный ток. Из формулы мощности постоянного
тока P =UI видно, что определение мощности может быть произведено
путем умножения показаний амперметра и вольтметра. Однако на практике
измерение мощности обычно производится при помощи специальных приборов
– ваттметров. Ваттметр состоит из двух катушек: неподвижной, состоящей
из небольшого числа витков толстой проволоки, и подвижной, состоящей
из большого числа витков тонкой проволоки. При включении ваттметра
ток нагрузки проходит через неподвижную катушку, последовательно
включенную в цепь, а подвижная катушка включается параллельно потребителю.
Для уменьшения потребляемой мощности в параллельной обмотке и уменьшения
веса подвижной катушки последовательно с ней включается добавочное
сопротивление из манганина. В результате взаимодействия магнитных
полей подвижной и неподвижной катушек возникает момент вращения,
пропорциональный токам обеих катушек. Вращающий момент прибора пропорционален
мощности, потребляемой в цепи.
Чтобы стрелка прибора отклонялась от нуля вправо, необходимо ток
через катушку пропускать в определенном направлении.
Кроме электродинамических ваттметров, для измерения мощности в цепях
постоянного тока употребляются также ваттметры ферродинамической
системы.
Однофазный переменный ток. При включении электродинамического ваттметра
в цепь переменного тока магнитные поля подвижной и неподвижной катушек,
взаимодействуя между собой, вызовут поворот подвижной катушки. Мгновенный
момент вращения подвижной части прибора пропорционален произведению
мгновенных значений токов в обеих катушках прибора. Но вследствие
быстрых изменений токов подвижная система не сможет следовать за
этими изменениями и момент вращения прибора будет пропорционален
средней или активной мощности P = U·I·cos?.. Следовательно, по углу
поворота подвижной части ваттметра можно судить о величине активной
мощности, потребляемой цепью.
Для измерения мощности переменного тока пользуются также ваттметрами
индукционной системы.
При измерении ваттметром мощности в сетях низкого напряжения с большими
токами применяют трансформаторы тока. Для уменьшения разности потенциалов
между обмотками ваттметра первичная и вторичная цепи трансформатора
тока имеют общую точку. Вторичная обмотка трансформатора не заземляется,
так как это означало бы заземление одного провода сети.
Для определения мощности сети в этом случае нужно показание ваттметра
умножить на коэффициент трансформации трансформатора.
Трехфазный переменный ток. При равномерной нагрузке трехфазной системы
для измерения мощности пользуются одним однофазным ваттметром. По
последовательной обмотке ваттметра в этом случае протекает фазный
ток, а параллельная обмотка включена к фазному напряжению. Поэтому
ваттметр покажет мощность одной фазы. Для получения мощности трехфазной
системы нужно показание однофазного ваттметра умножить на три.
В сетях высокого напряжения трехфазный ваттметр включается при помощи
измерительных трансформаторов напряжения и тока.
|
