Wattimittarin kytkentäpiiri

Wattimittaria käytetään mittaamaan suoraan tasavirtapiirin tehoa. Wattimittarin kiinteä sarjakela tai virtakäämi on kytketty sarjaan sähköenergian vastaanottimien kanssa. Liikkuva rinnakkaiskäämi tai lisävastuksen kanssa sarjaan kytketty jännitekäämi muodostaa wattimittarin rinnakkaispiirin, joka on kytketty rinnan energiavastaanottimien kanssa.

Wattimittarin liikkuvan osan kiertokulma:

α = k2IIu = k2U / Ru

missä I — sarjakelan virta; Azi - wattimittarin rinnakkaiskäämin virta.

Riisi. 1. Kaavio laitteesta ja wattimittarin liitännät

Koska lisävastuksen käytön seurauksena wattimittarin rinnakkaispiirillä on lähes vakio vastus rth, niin α = (k2 / Ru) IU = k2IU = k3P

Siten wattimittarin liikkuvan osan kiertokulman avulla voidaan arvioida piirin teho.

Wattimittarin yhtenäinen asteikko.Wattimittarilla työskennellessä on pidettävä mielessä, että virran suunnan muutos yhdessä käämistä aiheuttaa muutoksen vääntömomentin suunnassa ja liikkuvan kelan pyörimissuunnassa, ja koska wattimittari on yleensä tehty yksipuoliseksi, eli asteikon jaot sijaitsevat nollasta oikealle, jolloin yhden kelan virran väärällä suunnalla on mahdotonta määrittää mitattua arvoa wattimittarista.

Näistä syistä sinun tulee aina erottaa wattimittarin kiinnikkeet. Virtalähteeseen kytketyn sarjakäämin napaa kutsutaan generaattoriksi ja se on merkitty laitteisiin ja kaavioihin tähdellä. Sarjakelaan kytkettyyn johtimeen kytkettyä rinnakkaispiirin puristinta kutsutaan myös generaattorin puristimeksi ja se on merkitty tähdellä.

Siten oikealla wattimittarin kytkentäpiirillä wattimittarin käämien virrat ohjataan generaattorin navoista ei-generaattoriliittimiin. Wattimittarin kytkentäpiirejä voi olla kaksi (katso kuva 2 ja kuva 3).

Riisi. 2. Oikea wattimittarin kytkentäkaavio

Riisi. 3. Oikea wattimittarin kytkentäkaavio

Kuvan kaaviossa Kuvassa 2 wattimittarin sarjakäämin virta on yhtä suuri kuin niiden energiavastaanottimien virta, joiden teho mitataan, ja wattimittarin rinnakkaispiiri on jännitteen U' alla, joka on suurempi kuin vastaanottimien jännite. jännitehäviö sarjakelassa. Siksi PB = IU '= I (U + U1) = IU = IU1 wattimittarilla mitattu teho on yhtä suuri kuin mitattavien energiavastaanottimien teho ja wattimittarin sarjakäämin teho.

Kuvan kaaviossaKuvassa 3 wattimittarin rinnakkaispiirin jännite on yhtä suuri kuin vastaanottimien jännite, ja sarjakäämin virta on suurempi kuin vastaanottimen kuluttama virta wattimittarin rinnakkaispiirin virran arvolla. Siksi Pc = U (I + Iu) = UI + UIu, wattimittarilla mitattu teho on yhtä suuri kuin mitatun energian vastaanottimien teho ja wattimittarin rinnakkaispiirin teho.

Tehtäessä mittauksia, joissa wattimittarin kelojen teho voidaan jättää huomiotta, on suositeltavaa käyttää kuvan 1 mukaista piiriä. 2, koska yleensä sarjakelan teho on pienempi kuin rinnakkaiskelan ja siksi wattimittarin lukema on tarkempi.

Tarkkoja mittauksia varten on tarpeen tehdä korjauksia wattimittarin lukemiin sen käämityksen lujuuden vuoksi, ja tällaisissa tapauksissa kuvan 1 piirin. 3, koska korjaus on helppo laskea kaavalla U2/Ru, jossa Ru tunnetaan yleensä ja korjaus pysyy muuttumattomana eri virta-arvoilla, jos U on vakio.

Kun kytket wattimittarin päälle kuvan 1 kaavion mukaisesti. Kuviossa 2 käämien päissä olevat potentiaalit eroavat vain liikkuvan kelan jännitehäviön määrästä, koska kelojen generaattorinavat on kytketty toisiinsa. Jännitteen pudotus liikkuvan kelan yli on mitätön verrattuna jännitteeseen rinnakkaispiirissä, koska tämän kelan vastus on mitätön verrattuna rinnakkaispiirin resistanssiin.

Riisi. 4. Väärä wattimittarin liitäntäpiiri

Kuvassa Kuvassa 4 on annettu väärä wattimittarin rinnakkaispiiri.Tässä käämien generaattorinavat on kytketty lisävastuksen avulla, minkä seurauksena käämien päiden välinen potentiaaliero on yhtä suuri kuin piirin jännite (joskus erittäin merkittävä 240 - 600 V), ja koska paikallaan oleva ja liikkuva käämit ovat lähellä toisiaan, luodaan suotuisat olosuhteet kelojen eristyksen tuhoutumiselle. Lisäksi hyvin eri potentiaalisten kelojen välillä havaitaan sähköstaattista vuorovaikutusta, joka voi aiheuttaa lisävirheitä piirin tehonmittauksessa.