Cómo medir la potencia con dos vatímetros
En medida de potencia en circuitos trifásicos dos vatímetros, es posible no solo ahorrar un vatímetro, sino también estimar aproximadamente a partir de sus lecturas valor del factor de potencia receptor eléctrico trifásico.
Por ejemplo, si la carga en las fases es activa y simétrica, entonces las lecturas de los dos vatímetros serán las mismas. Esto se puede ver en el diagrama vectorial (Fig. 1, c).
Las corrientes coinciden en sentido con las tensiones de fase (receptor conectado a una estrella): corriente AzA con tensión UA, y corriente AzV con tensión UB ya que la carga está activa. La inyección ψ1 entre UAC y AzA es igual a 30O, y el ángulo ψ2 entre UBC y AzB también es igual a 30O.
Arroz. 1... Esquema de conexión de dos vatímetros a una red de tres hilos (a, b) y diagramas vectoriales de voltajes y corrientes en cos f = 1 (c) y cos f = 0.5 (d).
Los valores de potencia medidos con vatímetros están determinados por las mismas expresiones:
Pw1 = UACAzAcosψ1= UlIl cos30°,
Pw1 = UBC AzBcosψ2 = UlIl cos30°
Si la carga es activo-inductivo carácter y coseno phi es igual a 0,5, es decir, el ángulo φ = 60 °, luego el ángulo ψ1= 30 °, y el ángulo ψ2 = 90 ° (Fig. 1, d).
Las lecturas del vatímetro serán las siguientes:
Pw1 = UlIl cos30°
Pw1 = UlIl cos90°
Si las lecturas de uno de los vatímetros se vuelven cero, esto significa que el coseno phi ha disminuido a 0,5.
El diagrama también muestra que si el coseno phi en la red se vuelve menor a 0.5, es decir, el ángulo φ será mayor a 60 °, entonces el ángulo ψ2 será mayor a 90 ° y esto conducirá al hecho de que las lecturas en el segundo vatímetro se volverá negativo, la aguja del dispositivo comenzará a desviarse en la otra dirección (por lo general, los vatímetros modernos tienen un interruptor para la dirección de la corriente en la bobina móvil). La potencia total en este caso es igual a la diferencia entre las lecturas de los vatímetros.
Si la carga es simétrica, de acuerdo con las lecturas de dos vatímetros, puede calcular con precisión el valor de cos φ de acuerdo con la fórmula
cos φ = P / S = P / (√P2 + Q2),
donde P = Pw1 + Pw2 — potencia activa receptor electrico trifasico, W, Q = √3(Pw1 + Pw2) — potencia reactiva de un receptor eléctrico trifásico. La última expresión muestra que si la diferencia entre las lecturas de dos vatímetros se multiplica por √3, se obtiene el Poder reactivo receptor eléctrico trifásico.