Cara menghubungkan wattmeter dengan benar ke sirkuit DC

Ini memiliki wattmeter untuk arus pengenal 5 A dan voltase pengenal 300 V. Bagaimana menghubungkannya ke listrik?

Jika arus beban Azx kurang dari arus yang diizinkan, yaitu, dalam hal ini kurang dari 5 A, dan jika tegangan dalam rangkaian pengukur kurang dari tegangan yang diizinkan koil, yaitu kurang dari 300 V, maka rangkaian switching memiliki bentuk berikut (Gbr. 1, a): pertama-tama nyalakan kumparan seri wattmeter - kumpulkan rangkaian arus (ditunjukkan pada gambar dengan garis tebal), kemudian kumpulkan rangkaian tegangan, untuk ini permulaan dari kumparan tegangan wattmeter terhubung ke jumper K ke awal kumparan arus terhubung ke salah satu terminal jaringan, dan ujung kumparan tegangan terhubung ke terminal jaringan lain.

Gambar 1 Skema untuk menghubungkan wattmeter: a — langsung di jaringan dengan benar, b — salah, c — di jaringan dengan tegangan tinggi dan arus tinggi.

Terkadang saat sirkuit dihidupkan di dalamnya termasuk resistensi jumper (Gbr. 1, b).Ini tidak dapat dilakukan, karena dalam hal ini arus operasi melewati jumper, dan bukan arus kecil dari rangkaian tegangan, seperti pada skema yang dibahas sebelumnya. Selain itu, dalam rangkaian arus kumparan wattmeter, yang memiliki resistansi rendah, resistansi jumper itu sendiri dan dua resistansi transisi kontak ditambahkan. Semua ini mengarah pada munculnya kesalahan tambahan dalam pengukuran daya.

Jika skala perangkat tidak dikalibrasi dalam unit daya (misalnya, dalam wattmeter elektrodinamika multi-batas), tetapi memiliki sejumlah divisi N, maka untuk mengukur daya pada batas pengukuran ini, nilai divisi dari wattmeter harus ditentukan dengan rumus:

SN = AznUn/ H,

dimana Un — tegangan nominal wattmeter atau batas pengukuran tegangan, Azn — arus wattmeter atau batas pengukuran arus, A, N — jumlah divisi skala wattmeter (biasanya 100 atau 150).

Misalkan wattmeter diberikan dengan Un = 150 V, Аzn = 5 A dan n= 150. Maka biaya pembagian perangkat Cn = 150 x 5/150 = 5 W / div,

Untuk menentukan daya menurut pembacaan perangkat, Anda memerlukan pembacaan perangkat dalam pembagian skala n dikalikan dengan biaya per divisi Cn:

P = nSn.

Jika tegangan listrik lebih besar dari tegangan yang diijinkan dari kumparan tegangan dan arus lebih besar dari arus yang diijinkan dari kumparan arus, maka perlu rangkaian arus konstan untuk menghubungkan perangkat, gunakan resistor tambahan dan shunt pengukur (Gbr. 1, c).

Cara menghitung resistansi resistor tambahan dan shunt untuk menghubungkan wattmeter ke sirkuit DC

Nilai resistansi shunt untuk menghubungkan wattmeter untuk rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 1, c, dapat ditentukan dengan rumus:

rw = ra (p — 1) = ra (Ia / In — 1),

di mana ra - resistansi belitan wattmeter saat ini, Ohm, p Koefisien shunting adalah dan nilai resistansi resistor tambahan berasal dari ekspresi rd = rv (q - 1) = rv (U / Un - 1) ,

di mana rv adalah resistansi kumparan tegangan wattmeter, ohm.

Misalnya, untuk wattmeter dengan tegangan nominal kumparan tegangan Un = 150 V dan arus nominal kumparan arus Azn = 5 A, termasuk dalam rangkaian pengukur dengan tegangan 220 V (Gbr. 1, c) di arus sekitar 20 A, perlu dihitung resistansi resistor tambahan dan shunt.

Nilai tahanan shunt rw = ρα /(20/5-1) = ρα /3,

maka shunt yang resistansinya tiga kali lebih kecil dari resistansi rangkaian wattmeter saat ini diperlukan untuk menghubungkan wattmeter. Resistansi resistor tambahan ra = rv (220/150—1) =0,46 rv,

Nilai daya aktual P = Pwpq, dimana Pw adalah pembacaan wattmeter jika skalanya dikalibrasi dalam satuan daya.

Jika wattmeter terhubung shunt, maka nilai pemisahan dapat ditentukan sebagai berikut:

C'n = (UnAzn / pq) = Cn x p x q

Pada contoh yang diberikan, p = 4 dan q = 1,46, oleh karena itu pembacaan wattmeter harus dikalikan dengan 5,86 untuk menentukan nilai daya sebenarnya, yang tidak sesuai. Oleh karena itu, ketika memilih shunt dan resistor tambahan, mereka cenderung mengambil koefisien q dan p sama dengan bilangan bulat.

Dalam contoh ini lebih mudah untuk mengambil p = 5 dan q = 2, yaiturw = ра / 4 dan Rd=rv, maka nilai daya terukur dapat ditentukan dengan mengalikan pembacaan alat dengan 10. Nilai pembagian wattmeter yang baru akan sama dengan C'n= 150x 2 x 5 x 5/150 = 50 W / bagian.,

dimana 150 x 2 = 300 V adalah batas pengukuran tegangan wattmeter yang baru, 5 x 5 = 25 A adalah batas pengukuran arus wattmeter yang baru.

Resistor tambahan eksternal harus dimasukkan hanya setelah belitan voltase pengukur watt, dan bukan di depannya, jika tidak, potensi kumparan bergerak sehubungan dengan stasioner dapat mencapai nilai yang berbahaya untuk insulasi.