Cómo conectar correctamente un vatímetro a un circuito de CC

Dispone de un vatímetro para una corriente nominal de 5 A y una tensión nominal de 300 V. ¿Cómo conectarlo a la red?

Si la corriente de carga Azx es inferior a la corriente admisible, es decir, en este caso inferior a 5 A, y si la tensión en el circuito de medida es inferior a la tensión admisible de la bobina, es decir, inferior a 300 V, entonces el circuito de conmutación tiene la siguiente forma (Fig. 1, a): primero encienda la bobina en serie del vatímetro: recolecte el circuito actual (que se muestra en la figura con una línea en negrita), luego recopile el circuito de voltaje, para esto el comienzo de la bobina de tensión del vatímetro se conecta al puente K al inicio de la bobina de corriente conectada a uno de los terminales de la red, y el final de la bobina de tensión conectado a otro terminal de la red.

Figura 1. Esquemas para conectar un vatímetro: a — directamente en la red correctamente, b — incorrectamente, c — en una red con alto voltaje y alta corriente.

A veces, cuando se enciende un circuito en él incluir resistencia puentes (Fig. 1, b).Esto no se puede hacer, ya que en este caso pasa una corriente de operación a través del puente, y no una pequeña corriente del circuito de voltaje, como en el esquema discutido anteriormente. Además, en el circuito de corriente de la bobina del vatímetro, que tiene una resistencia baja, se agrega la resistencia del propio puente y dos resistencias de transiciones de contacto. Todo esto conduce a la aparición de un error adicional en la medida de la potencia.

Si la escala del dispositivo no está calibrada en unidades de potencia (por ejemplo, en un vatímetro electrodinámico de límite múltiple), pero tiene un cierto número de divisiones N, entonces para medir la potencia en este límite de medición, el valor de la división de la vatímetro debe ser determinado por la fórmula:

SN = AznUn/H,

donde Un — voltaje nominal del vatímetro o límite de medición de voltaje, Azn — corriente del vatímetro o límite de medición de corriente, A, N — número de divisiones de la escala del vatímetro (generalmente 100 o 150).

Sea un vatímetro con Un = 150 V, Аzn = 5 A y n= 150. Entonces el costo de división del dispositivo Cn = 150 x 5/150 = 5 W / div,

Para determinar la potencia de acuerdo con las lecturas del dispositivo, necesita la lectura del dispositivo en divisiones de escalas n multiplicadas por el costo por división Cn:

P = nSn.

Si el voltaje de la red es mayor que el voltaje permitido de la bobina de voltaje y la corriente es mayor que la corriente permitida de la bobina de corriente, entonces es necesario circuito de corriente constante para conectar el dispositivo, use una resistencia adicional y derivación de medición (Fig. 1, c).

Cómo calcular la resistencia de una resistencia adicional y una derivación para conectar un vatímetro a un circuito de CC

El valor de la resistencia de derivación para conectar el vatímetro para el circuito que se muestra en la Figura 1, c, se puede determinar mediante la fórmula:

rw = ra (p — 1) = ra (Ia / In — 1),

donde ra — resistencia del devanado actual del vatímetro, Ohm, p El coeficiente de derivación es y el valor de la resistencia de la resistencia adicional es de la expresión rd = rv (q — 1) = rv (U / Un — 1) ,

donde rv es la resistencia de la bobina de tensión del vatímetro, en ohmios.

Por ejemplo, para un vatímetro con un voltaje nominal de la bobina de voltaje Un = 150 V y una corriente nominal de la bobina de corriente Azn = 5 A, incluido en el circuito de medición con un voltaje de 220 V (Fig. 1, c) en una corriente de aproximadamente 20 A, es necesario calcular las resistencias de la resistencia adicional y la derivación.

Valor de resistencia de derivación rw = ρα /(20/5-1) = ρα /3,

entonces se requiere una derivación cuya resistencia sea tres veces menor que la resistencia del circuito de corriente del vatímetro para conectar el vatímetro. La resistencia de la resistencia adicional ra = rv (220/150—1) =0,46 rv,

Valor de potencia real P = Pwpq, donde Pw es la lectura del vatímetro si su escala está calibrada en unidades de potencia.

Si el vatímetro está conectado en derivación, el valor de separación se puede determinar de la siguiente manera:

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

En el ejemplo dado, p = 4 y q = 1,46, por lo tanto, la lectura del vatímetro debe multiplicarse por 5,86 para determinar el valor de potencia real, lo cual es un inconveniente. Por lo tanto, al elegir un shunt y una resistencia adicional, tienden a tomar los coeficientes q y p como números enteros.

En este ejemplo es conveniente tomar p = 5 y q = 2, es decirrw = ра / 4 y Rd=rv, entonces el valor de la potencia medida puede determinarse multiplicando las lecturas del dispositivo por 10. El nuevo valor de la división del vatímetro será igual a C'n= 150x 2 x 5 x 5/150 = 50 W / part.,

donde 150 x 2 = 300 V es el nuevo límite de medición de voltaje del vatímetro, 5 x 5 = 25 A es el nuevo límite de medición de corriente del vatímetro.

Se debe incluir una resistencia adicional externa solo después del devanado de voltaje del vatímetro, y no delante de él, de lo contrario, el potencial de la bobina móvil con respecto a la estacionaria puede alcanzar valores peligrosos para el aislamiento.