- •Пояснительная записка
- •Тематический план
- •Введение
- •Раздел 1. Основы метрологии и электроизмерительные приборы
- •Тема 1.1 Основные понятия
- •Тема 1.2 Меры электрических единиц. Общие сведения об электроизмерительных приборах
- •Вопросы для самопроверки:
- •Раздел 2. Измерительные механизмы приборов непосредственной оценки Тема 2.1 Магнитоэлектрическая и электромагнитная системы
- •Детали и узлы общего применения.
- •Магнитоэлектрические измерительные механизмы.
- •Магнитоэлектрические логометры.
- •Электромагнитный логометр
- •Тема 2.2 Электродинамическая и ферродинамическая системы
- •Электродинамическая система
- •Логометры электродинамической системы
- •Ферродинамическая система.
- •Тема 2.3 Индукционная и другие измерительные системы
- •Индукционная система.
- •Вибрационная система.
- •Выпрямительные (детекторные) приборы.
- •Раздел 3. Измерение электрических величин Тема 3.1 Измерение тока и напряжения
- •Тема 3.2 Расширение пределов измерения
- •Добавочные сопротивления.
- •Измерительные трансформаторы напряжения.
- •Тема 3.3 Измерение сопротивлений
- •Измерение малых и средних сопротивлений методом сравнения с образцовым сопротивлением
- •Измерение средних и больших сопротивлений методом замещения.
- •Измерение средних и малых сопротивлений одинарным мостом
- •Тема 3.4 Измерение активной и реактивной мощности
- •Электродинамический ваттметр в цепи переменного тока
- •Ферродинамический ваттметр
- •Измерение мощности ваттметром с трансформатором тока
- •Измерение мощности ваттметром с трансформаторами тока и напряжения
- •Измерение мощности в трехпроводных цепях при неравномерной нагрузке фаз.
- •Измерение реактивной мощности в трехфазных цепях
- •Тема 3.5 Измерение активной и реактивной энергии
- •Тема 3.5 Измерение активной энергии в трехфазных цепях
- •Измерение реактивной энергии в трехфазных цепях
- •Электродинамический счетчик
- •Тема 3.6 Измерение коэффициента мощности
- •Электродинамические и ферродинамические фазометры
- •Электромагнитный фазометр
- •Фазоуказатель
- •Тема 3.7 Измерение частоты переменного тока
- •Электродинамические и ферродинамические частотомеры
- •Электромагнитный частотомер
- •Выпрямительный частотомер
- •Раздел 4. Измерение неэлектрических величин. Выбор электроизмерительных приборов Тема 4.1 Параметрические и генераторные преобразователи
- •Параметрические преобразователи
- •Реостатные преобразователи
- •Преобразователи контактного сопротивления
- •Тензочувствительные преобразователи
- •Термочувствительные преобразователи
- •Электролитические преобразователи
- •Индуктивные преобразователи
- •Емкостные преобразователи
- •Фотоэлектрические преобразователи
- •Ионизационные преобразователи
- •Генераторные преобразователи
- •Термоэлектрические преобразователи
- •Индукционные преобразователи
- •Пьезоэлектрические преобразователи
- •Тема 4.2 Правила выбора электроизмерительных приборов
- •Лабораторные работы:
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Контрольные задания введение
- •Программа экзамена
- •Тема 4.2 Правила выбора электроизмерительных приборов 104
Тема 3.4 Измерение активной и реактивной мощности
Студент должен
знать:
-
приборы для измерения;
-
схемы подключения приборов;
-
основные параметры приборов;
уметь:
-
выбирать предел измерения прибора;
-
подключать прибор для измерения физической величины.
Измерение мощности в цепях постоянного тока. Электродинамический ваттметр в цепи переменного тока. Измерение активной и реактивной мощности в цепях трехфазного переменного тока. Подключение ваттметров через измерительные трансформаторы тока и напряжения. Определение пределов измерения.
Материал для изучения
Рис. 3.4.1. Схема устройства и соединения электродинамического ваттметра и обозначение измерительного механизма ваттметра
|
|
Рис. 3.4.2. Схема соединения ваттметра
|
,
т.е. он пропорционален мощности. Следовательно, шкала ваттметра равномерная. Изменение направления тока в одной из катушек вызывает изменение направления вращающего момента и направления поворота подвижной части, что делает отсчет по шкале невозможным, так как шкала прибора односторонняя. Поэтому следует различать зажимы ваттметра. Зажим последовательной обмотки, соединяемый с источником питания, называется генераторным. Зажим параллельной цепи, соединяемый с последовательной катушкой, также называется генераторным. Генераторные зажимы отмечаются звездочками. Следовательно, при правильном включении ваттметра токи в его катушках направлены от генераторных зажимов к зажимам, называемым нагрузочными. В схеме на рис. 3.4.2 параллельная цепь ваттметра находится под напряжением U, большим, чем напряжение приемников U на падение напряжения в последовательной катушке, ток которой равен I. Следовательно,
Рис. 3.4.3. Схема соединения ваттметра
|
|
Рис. 3.4.4. Неправильная схема соединения ваттметра
|
таким образом, мощность, измеряемая ваттметром, равна мощности приемников, подлежащей измерению, и мощности последовательной катушки ваттметра.
В схеме на рис. 3.4.3 ток в последовательной катушке ваттметра больше тока I в приемниках на значение тока IU в параллельной цепи ваттметра, напряжение на которой равно напряжению приемников. Следовательно,
,
т.е. мощность, измеряемая ваттметром, равна мощности приемников энергии и мощности параллельной цепи ваттметра.
При точных измерениях вводят поправки в результат измерения, обусловленные мощностью его обмотки. При меньшей точности измерений, когда поправки не вводятся, пользуются схемой рис. 3.4.2, ток как обычно мощность последовательной обмотки меньше, чем параллельной, и показания ваттметра будут более точными. На рис. 3.4.4 генераторные зажимы ваттметра соединены неправильно через добавочное сопротивление, и, следовательно, разность потенциалов между концами катушек равна напряжению сети (240 – 600 В). Таким образом, изоляция катушек, находящихся близко одна от другой, подвергается опасности пробоя. Кроме того, может возникнуть дополнительная погрешность вследствие электростатического взаимодействия между катушками ваттметра.