Вимірювання реактивної потужності у трифазних електричних колах

Реактивна потужність характеризує інтенсивність обміну енергією між генератором і споживачем, і для од­нофазного споживача обчислюється за формулою

(8)

У трифазних мережах реактивна потужність трифазно­го споживача дорівнює сумі реактивних потужностей усіх трьох фаз і визначається:

для споживача, з'єднаного зіркою, за формулою:

(9)

для споживача, з'єднаного трикутником, за формулою

(10)

Реактивну потужність вимірюють за допомогою: ват­метрів активної потужності, увімкнених за спеціальними схемами; ватметрів активної потужності з додатковими елементами; спеціальних вимірювальних приладів реак­тивної потужності (варметрів).

Реактивну потужність несиметричного трифазного спо­живача, що живиться від трипровідної або чотирипровід-ної мережі, вимірюють трьома ватметрами, увімкнени­ми за схемою, наведеною на рисунку 12.

Рис. 12

Покази ватметрів дорівнюють:

Сума показів ватметрів

, (11)

звідки реактивна потужність дорівнює:

(12)

Вимірювання реактивної потужності трьома приладами застосовується в основному в лабораторних умовах. У про­мислових умовах застосовуються трифазні прилади, в яких в одному приладі об'єднано на одній осі три однофаз­ні вимірювальні механізми.

Якщо трифазний споживач симетричний (виконуються умови (5), (6)), то для вимірювання реактивної потужності достатньо одного ватметра, увімкненого за схе­мою, наведеною на рисунку 13.

Показ ватметра дорівнюватиме:

Отже, реактивну потужність симетричного споживача можна визначити за формулою (13)

Рис. 13

Контрольні запитання:

1. У чому полягає принцип дії електродинамічного вимірювального перетворювача потужності?

2. Як саме вимірюється потужність у колах постійного і змінного однофазного струмів?

3. Які опосередковані методи застосовуються для вимірювального перетворення потужності?

4. Поясніть, що означає симетричне та несиметричне навантаження у трифазних колах?

5. Яким чином вимірюється активна потужність у трифазних колах?

6. У чому полягають особливості вимірювання потужності несиметричних трьохфазних споживачів?

7. Проаналізуйте методи вимірювання реактивної потужності трифазних кіл?

Тема 2.4 Вимірювання частоти, інтервалів часу, фази

План

1. Електромеханічні частотоміри.

2. Цифрові методи вимірювання частоти, періоду, інтервалів часу.

3. Вимірювання різниці фаз.

Вимірювання частоти, інтервалів часу, фази має велике значення у таких галузях промисловості, як електроенергетика, машинобудування та приладобудування. Сучасні вимірювальні прилади – це складні універсальні вимірювальні комплекси, обладнані мікропроцесорами для автоматизації процесу вимірювання і здатні вимірювати частоти, відношення частот, періоди, інтервали часу, зсуви фаз між синусоїдними сигналами, кількість імпульсів.

1. Електромеханічні частотоміри

Для вимірювання частоти у вузькому діапазоні (45...55Гц) з невисокою точністю (одиниці відсотків) за­стосовуються електродинамічні й електро­магнітні частотоміри. Висока точність, яку вдається досягти під час вимірювання часто­ти і інтервалів часу, великою мірою забезпечується широ­ким застосуванням кварцових резонаторів.

В електродинамічних часто­томірах застосовують логомет­ричний вимірювальний меха­нізм, який складається з двох рухомих котушок, закріплених на одній осі під деяким кутом одна до одної, яка може вільно обертатися у магнітному полі не­рухомої котушки (рис. 1). Па­раметри рухомої котушки та елементів R2, L2, С2 добирають так, щоб резонансна частота припадала на середину вимірю­ваного діапазону частот.

Рис.1 – До принципу роботи електродинамічних часто­томірів

У разі відхилення вимірюваної частоти від середини діапазону змінюються опори реактивних елементів , , і співвідношення між струмами в котушках, унаслідок чого стрілка відхиляється на кут, пропорційний вимірювальній частоті f . Аналогічно працює і електромагнітний частотомір.