Измерение линейных токов и напряжений в трехфазных цепях двумя приборами.

Рассматривается подход, позволяющий в отличие от очевидного случая использовать вместо трех трансформаторов тока или напряжения соответственно только два трансформатора при любой схеме включения нагрузки

Такая экономия измерительных трансформаторов оказалась возможной благодаря тому, что в трехфазных трехпроводных цепях сумма линейных токов и сумма линейных напряжений равны нулю, откуда следует, что

,

.

Поскольку амперметры и вольтметры приборы, предназначенные для измерения действующих значений токов и напряжений соответственно, инвертирования фазы они не чувствуют.

23

Измерения активной мощности и энергии одним, двумя и тремя приборами в трехфазных цепях.

1) Измерение активной электрической мощности и энергии в симметричных трехфазных цепях одним прибором.

Общую мощность и энергию, потребляемую в трехфазной цепи, подсчитывают, умножая на 3 показания соответствующих приборов.

2) Измерение активной электрической мощности и энергии в трехфазной цепи с помощью двух приборов.

Используются следующие соотношения между линейными токами и напряжениями.

Пусть - линейные токи в фазах A, B, C соответственно, и - линейные напряжения между соответствующими фазами. Известно, что и . Суммарная мощность, потребляемая нагрузкой, равна .

Но . Поэтому

. В результате получаем формулу , которая оправдывает данный вариант схемы присоединения двух приборов к линиям трехфазной цепи с целью измерения полной активной электрической мощности или энергии, потребляемой нагрузкой. Эта мощность или энергия вычисляется, как сумма показаний двух приборов.

24

Измерение реактивной мощности и энергии в трехфазных цепях.

Как известно, реактивная мощность выражается формулой

Из этого следует, что для измерения реактивной мощности в однофазной цепи или в каждой фазе трехфазной цепи по отдельности необходимо сдвинуть фазу в одной из цепей ваттметра или счетчика энергии на . Практически это можно сделать только в параллельной цепи данных приборов.

Если трехфазная цепь симметрична, нагрузка включена по схеме звезда, то в этом случае

При подключении таком ваттметра:

и . Полная реактивная мощность трехфазной цепи будет равна .

Это означает, что для получения результата измерения реактивной мощности, которая рассеивается симметричной трехфазной цепью, достаточно умножить показание ваттметра на .

25

Равновесные мосты постоянного тока, условия равновесия, причины возникновения погрешностей.

Мосты постоянного тока, работающие в равновесном режиме (равновесные мосты), относятся к средствам измерения сравнения и предназначены для измерения сопротивления. Рассмотрим схему равновесного моста постоянного тока. Этот мост называется одинарным мостом и предназначен для измерения сопротивлений от 1 Ом до Ом.

Измеряемое сопротивление включается в одно из плеч моста, и процесс измерения заключается в том, что изменением сопротивления, стоящего в другом плече, например, сопротивления , добиваются равновесия моста, то есть такого состояния, при котором в диагонали моста ВС ток не идет. Для индикации этого состояния в диагональ ВС, называемую измерительной диагональю, включается высокочувствительный микроамперметр, выполняющий функцию нуль-индикатора (НИ). Ключ К предназначен для кратковременного включения нуль-индикатора в диагональ, поскольку при значительном отличии от равновесия длительное включение НИ может привести к выходу его из строя. Равновесие моста наступит тогда, когда падения напряжений на плечах АВ и АС сравняются, то есть, когда

, где Е - напряжение питания моста.

Из этого равенства следует , откуда получаем условие отсутствия тока в измерительной диагонали, то есть условие равновесия моста .

Значения сопротивлений известны, поэтому значение измеряемого сопротивления вычисляется по формуле .

Обычно в серийных мостах с ручным уравновешиванием сопротивления подбираются так, чтобы отношение , где k - целое число.

Источники погрешностей измерений, выполняемых равновесными мостами:

- ограниченная чувствительность нуль-индикатора, порождает аддитивную погрешность измерений,

- погрешности в изготовлении резисторов моста, в том числе погрешность регулируемого резистора, нестабильность контактов переключателей регулируемого резистора вызывают мультипликативную погрешность измерений