Cómo medir la potencia activa en un circuito de CA monofásico

Valor de la potencia activa en circuito de corriente alterna monofasico está determinado por la fórmula P = UI cos phi, donde U es el voltaje del receptor, V, I — corriente del receptor, A, phi — cambio de fase entre voltaje y corriente.

De la fórmula, se puede ver que la potencia en un circuito de corriente alterna se puede determinar indirectamente si incluye tres dispositivos: un amperímetro, un voltímetro y medidor de fase… En este caso, sin embargo, no se puede confiar en una mayor precisión de medición, ya que el error de medición de potencia dependerá no solo de la suma de los errores de los tres dispositivos, sino también del error del método de medición causado por la forma, en el que se incluyen el amperímetro y el voltímetro. Por lo tanto, este método solo se puede usar cuando no se requiere una alta precisión de medición.

Si es necesario medir con precisión la potencia activa, lo mejor es utilizar vatímetros de sistema electrodinámico o vatímetros electrónicos. Los vatímetros ferrodinámicos se pueden utilizar para mediciones aproximadas.

Si el voltaje del circuito es menor que el límite de medición de voltaje del vatímetro, la corriente de carga es menor que la corriente permitida del dispositivo de medición, entonces el circuito para conectar el vatímetro al circuito de CA es similar diagrama para conectar un vatímetro a un circuito de CC… Esto significa que la bobina de corriente está conectada en serie con la carga y la bobina de tensión está conectada en paralelo con la carga.

Al conectar vatímetros electrodinámicos, debe tenerse en cuenta que son polares no solo en el circuito de CC, sino también en el circuito de CA. Para garantizar la desviación correcta (a escala) de la aguja del instrumento desde cero, el inicio de los devanados en el panel de instrumentos se indica con un punto o un asterisco. Las pinzas marcadas de esta manera se llaman pinzas de generador porque están conectadas a una fuente de alimentación.

La bobina fija del vatímetro se puede conectar en serie con la carga solo con corrientes de carga de 10 - 20 A. Si la corriente de carga es mayor, entonces la bobina de corriente del vatímetro se conecta a través de un transformador de corriente de medición.

Para medir la potencia en un circuito de CA con un factor de potencia bajo, se deben usar vatímetros especiales de bajo coseno. Su escala indica a qué valores de cos phi están destinados.

Cuando cos phi <1, entonces para evitar sobrecargar el vatímetro electrodinámico, debe incluir el amperímetro y el voltímetro de control. Por ejemplo, un vatímetro con una corriente nominal de Azu = 5 A puede mostrar una desviación de corriente total de Azu = 5 A y cos phi = 1 y con una corriente de Azu = 6,25 A y cos phi = 1 (por lo que Azu = Azun / cos phi). En el segundo caso, el vatímetro estará sobrecargado.

La inclusión de un vatímetro en el circuito AC, con una corriente de carga superior a la admisible

Si la corriente de carga es mayor que la corriente admisible del vatímetro, entonces la bobina de corriente del vatímetro se enciende por medio de un transformador de corriente de medición (Fig. 1, a).

Arroz. 1. Esquemas para conectar un vatímetro a un circuito de corriente alterna de alta corriente (a) y a una red de alto voltaje (b).

Al elegir un transformador de corriente, se debe asegurar que la corriente primaria nominal del transformador sea Az1 y sea igual o mayor que la corriente medida en la red.

Por ejemplo, si el valor de la corriente en la carga llega a 20 A, entonces puede tomar un transformador de corriente diseñado para una corriente nominal primaria de 20 A con un factor de transformación de corriente nominal Kh1 = Az1i/ Az2i = 20/5 = 4.

Si en este caso la tensión en el circuito de medición es inferior al vatímetro permitido, la bobina de tensión se conecta directamente a la tensión de carga. El inicio de la bobina de tensión está puenteado / al inicio de la bobina de corriente. También es necesario instalar el puente 2 (el comienzo de la bobina está conectado a la red). El extremo de la bobina de tensión se conecta a otro terminal de la red.

Para determinar la potencia real en el circuito medido, las lecturas del vatímetro deben multiplicarse por la relación de transformación nominal del transformador de corriente: P = Pw NS Kn1 = Pw NS 4

Si la corriente en la red puede superar los 20 A, entonces se debe seleccionar un transformador de corriente con una corriente nominal primaria de 50 A, mientras que Kn1 = 50/5 = 10.

En este caso, para determinar el valor de la potencia, las lecturas del vatímetro deben multiplicarse por 10.