Р исунок 2.34

В залежності від характеру навантаження та схеми вмикання ватметрів може статися так, що зсув фаз між напругою та струмом на одному із ватметрів буде більше як 90. У цьому випадку стрілка цього ватметра буде відхилятись вліво від нульової позначки. Для того, щоб зробити можливим відлік показів, потрібно змінити або напрям струму, або полярність напруги. Після перемикання покази цього ватметра потрібно подати зі знаком мінус.

Схема двох ватметрів одержала на практиці дуже широке розповсюдження, оскільки дозволяє виміряти активну потужність двома приладами незалежно від схеми з’єднання навантаження (трикутником чи зіркою) як при повній симетрії, так і при несиметрії кола (повній чи частковій).

В чотирипровідних мережах схема двох ватметрів дає неправильні результати, оскільки в цьому колі Вимірювання в таких мережах здійснюються тільки трьома ватметрами.

Вимірювання активної потужності в трифазних колах одноелементними ватметрами здійснюється тільки в лабораторній практиці. У виробничих умовах застосовуються трифазні ватметри.

2.7.2. Трифазні ватметри

Трифазні ватметри являють собою конструкцію, основний вузол якої складається із двох чи трьох змонтованих в одному корпусі однофазних елементів (механізмів), рухомі частини яких знаходяться на одній спільній осі. На цю спільну вісь діють обертальні моменти, які виникають в одноелементних механізмах.

Найбільшого розповсюдження одержали феродинамічні трифазні ватметри. На рис.2.35, а схематично показано будову двоелементного механізму феродинамічного ватметра, призначеного для вимірювання потужності в трифазних трипровідних колах, а на рис.2.35, б –триелементного, для чотирипровідних кіл.

а) б)

Рисунок 2.35

На шихтованих магнітопроводах 1 розміщаються нерухомі струмові обмотки 2. Обмотки напруги 3 виконані у вигляді рухомих рамок, які закріплені на одній спільній осі. На вісь діє алгебраїчна сума обертальних моментів окремих механізмів. На корпусі розміщені затискачі, до яких підведені кінці від усіх обмоток. Вмикання ватметрів здійснюється за тими самими схемами, які використовуються для одноелементних ватметрів.

Через великий обертальний момент феродинамічні ватметри виготовляють також у вигляді самописних приладів.

2.7.3. Вимірювання реактивної потужності

Наявність реактивної потужності в енергетичних колах (особливо в трифазних) досить негативно відбивається на їхній роботі. Тому, поряд з вимірюванням активної потужності, необхідно вимірювати також і реактивну.

Вимірювання реактивної потужності має практичне значення тільки для потужних споживачів електроенергії, які підключаються до трифазних кіл. Тому в однофазних колах реактивна потужність вимірюється тільки в лабораторних умовах при проведенні досліджень. Прилади для вимірювання реактивної потужності в однофазних колах не випускаються.

Реактивна потужність в трифазних колах визначається сумою реактивних потужностей окремих фаз.

Q = U_AI_Asin_A + U_BI_Bsin_B + U_CI_Csin_C. (2.74)

З цього виразу видно, що реактивна потужність може бути виміряна тими самими приладами, що й активна, тільки обертальний момент механізмів цих приладів повинен бути пропорційний не cos, а sin. Цього можна добитись, увімкнувши прилади за спеціальними схемами.

У сучасних енергетичних колах та системах, які мають велику потужність, система лінійних напруг завжди є практично симетричною. Виходячи із цього і складаються схеми для підключення приладів з метою вимірювання реактивної потужності.

Для того, щоб відхилення рухомої частини електро- чи феродинамічних механізмів було пропорційне sin, на них потрібно подати напругу, що відстає на 90° від напруги, яка підключається до приладу при вимірюванні активної потужності. Така схема підключення називається схемою із заміненими напругами. Раніше випускались прилади з додатковими елементами у вимірювальному колі, які дозволяли одержати 90°-ний зсув напруг при звичайному підключенні приладу. Зараз вони не випускаються, а використовуються схеми із заміненими напругами.