Teoria scurtă a dispozitivului și principiul funcționării unui wattmetru

După cum se știe din teoria curentului alternativ, puterea medie S dezvoltată pe o secțiune a lanțului este exprimată prin relația:

Puterea activă sau puterea P = Ieff Ueff cos determină activitatea în circuit, efectuată de sursa emf. pe unitate de timp. Această alocare medie actuală de putere oferă tepla.Ieff iUeff - așa-numitele valori efective de curent și tensiune, respectiv, egală







și obținut prin medierea în timp a pătratului valorii instantanee a curentului și a tensiunii curentului alternativ sinusoidal, cos, cos este factorul de putere.

Unghiul  este unghiul de deplasare a fazelor între curent și tensiune, care depinde de rezistența circuitului R. inductivitatea sa. capacitatea C și frecvența AC.

Cantitatea Q = SMRI Ueff capacitatea sinnazyvayutreaktivnoy ilibezvattnoy (unitate Var - volt-ampere reactivă).

Metodele de măsurare a cantităților Ieff și Ueff sunt presupuse a fi cunoscute, deci vom lua în considerare numai metoda de măsurare a valorii lui P.

Teoria scurtă a dispozitivului și principiul funcționării unui wattmetru

Valoarea medie a puterii poate fi măsurată cu ajutorul instrumentelor speciale de măsurare. Există wattmetre de diferite modele și sisteme. Mai jos este o descriere a wattmetrului sistemului electrodynamic.

Aparatul și metoda permite wattmetru electrodinamic prezentat schematic în figurile 1 și 2. Contorul de energie include două bobine: fixă ​​de rezistență scăzută coil1, inclusă în alternativ tokaposledovatelno circuit cu porțiunea de testare, ivraschayuscheysya katushki2 cu o mai mare rezistență la vklyuchaemoyparallelno porțiune de probă. Bobina rotativă este echipată cu arcuri. ținând-o în poziția sa inițială. Rotirea acestei bobine face ca pointerul 4 să schimbe poziția de pe scara a wattmetrului. Tensiunea dintre capetele bobinei 2 este egală cu tensiunea din secțiunea investigată a circuitului. Cu natura armonică a tensiunii, putem scrie:







Dacă bobina 2 are o rezistență R. curentul din acesta este:

Teoria scurtă a dispozitivului și principiul funcționării unui wattmetru
.

Curentul trece prin bobina 1 și circuitul investigat, care, în general, nu este în fază cu tensiunea și este exprimat de relație

I = i1 = Imax. (t + ).

Din principiile generale ale curenților conductorilor interacțiune raționalizate, rezultă că cuplul instantaneu forțelor electrodinamice aplicate pe cadru wattmetrul mobil, va fi exprimată ca

,

unde coeficientul k depinde de proiectarea unității mobile a dispozitivului. Din această formulă este clar că momentul M este o funcție a timpului.

Sistemul de rotire a wattmetrului are o lungă perioadă de oscilații naturale și o amortizare semnificativă. abaterea constantă față de poziția de echilibru atunci când curentul trece prin cadru definit de arcurile de torsiune 3 forțe electrodinamice isrednego cuplu în spatele curent periodT

Teoria scurtă a dispozitivului și principiul funcționării unui wattmetru
,

unde A = k / T este coeficientul de proporționalitate.

Astfel, valoarea medie pentru perioada cuplului determină unghiul de rotație al cadrului mobil, proporțional cu puterea medie dezvoltată de P. curent în porțiunea de circuit conectat la wattmetrul alternativ. Citirile valmetrului sunt independente de puterea reactivă. Cu toate acestea, cunoașterea puterii active. este posibil să se calculeze factorul de putere cos și puterea reactivă Q prin formule:







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: