Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники (1972) (1095872), страница 34
Текст из файла (страница 34)
8-17. Схема соединении алектродинамического ватт- . метра. няется параллельно приемнику энергии (рнс, 8-17), мощность которого измеряется. ' Угол поворота подвижной части электродинамического измерителя пропорционален прбизведению токов в его катушках (8-6) сю=М7и. а так как сопротивление параллельной цепи гп постоянно, то ток в ней пропорционален напряжению (7п = (7/го) и угол поворота ги подвижной части ваттметра пропорционален мощности Рис.
8-18. Век— й 1(7 й 7(7 уг Р (8 1О) тоРнаи диагРами= х,. = е е ' маалектродииамического ватт. Для измерения активной мощности цепи метра. переменного тока (Р = (77 соз ~р) применяются электродинамнческие и ферродинамические ваттметры. В этом случае угол поворота подвижной части измерителя (8-7) сс=йхПп сов ту. Так как ток в параллельной цепи 7п = Иго пропорци- онален напряжению и совпадает с ним по фазе (рис. 8-18), то угол сдвига чр между токами в катушках прибора равен 299 углу сдвига фаз ф между током / и напряжением (/ и, следовательно, угол поворота подвижной части ваттметра пропорционален активной мощности цепи ех=/е,//псоззр=/ех — /с/созф=й,/8 созер=/ееР. (8-13) 1 'и Зажим токовой катушки ваттметра, соединяемый а источником питания, называется генераторным, зажим параллельной цепи, соединяемый с токовой катушкой, также именуется генераторным.
Генераторные зажимы отмечаются на приборе звездочками '. При сборке схем нельзя менять местами зажимы токовой катушки или зажимы цепи напряжения, так как такая Рис. 8-19. Схема ооедииеиия для измерения моде. ности в четырехпроводной трехфазиой пепи. замена влечет за собой изменение направления тока или изменение фазы соответствующего тока на половину периода, а зто вызовет поворот подвижной части ваттметра в обратную сторону. Включение ваттметра в цепь переменного токае напри.
жением свыше 220 В и током выше 5 А производится через измерительнЫе трансформаторы (9 9-11). Активная мощность четырехпроводной трехфазной цепи Р=Р~+Р +Р =/д(/дсозерд+/~У~созер~+ + /с(/с соя%с. (8-14) Измерение ее производится тремя ваттметрами, соедипенными по схеме (рис. 8-19), обеспечивающей измерейие каждым ваттметром мощности одной фазы. Целесообразней пользоваться трсхэледеентным ааттметрози, состоящим из трех неподвижных и трех подвижных катушек, воздей* ствующих на общую ось с указательной стрелкой.
Мощность 210 трехфазной цепи отсчитывается непосредственно иа шкале прибора. В трехфазной симметричной цепи, измерив ваттметром (рис, 8-20 н 8-21) мощность одной фазы Рнг — — Ре и умно- ва жив еенатри, наидем мощность всей цепи Р = 8Рги —— Лз . Рис, 8.20. Схема соединения для измерения мощности дан* гателя нрн доступной нулевой точке, Рис. 8-21. Схема соединения для измерения мощности двигателя при соединении его треугольником.
211 Мощность трехфазной трехпроводной цепи при симметричной и несимметричной нагрузке измеряется двухэлементным ваттмегром. Двух элементный ваттметр электродинамической и ферродинамической системы имеет две неподвижные катушки тока и соответственно две подвижные катушки напряжения, укрепленные на одной оси с указательной стрелкой (рис. 8-22).
Мгновенная мощность трехфазной цепи равна сумме мгновенных мощ- 1 ностей трех фаз Р = Рл+ рв+ Рс= слил+(вив+ 'сис. (8-15) Заменив ток 1с его выражением (7-25) Л1 гс = — гл — гв (8-16) получим: р= злил+гвин — глис — 1вис= Рис.
8-22. Схема устройства двухэле= гл (ил ис) + гв (ИВ ™с) ыентного ваттметра. = глилс+гвивс=Р1-Ре (8-17) ' Из (8-17) следует, что мгновенную мощность трехфазной цепи можно считать состоящей. нз слагающих рх и р,. 6) ' и) Рнс. 8-23. Схема соединения даухзлементного азттметрз длн нзмерення могдностн а трехнроводной трехфазной пенн. пропорциональный среднему вращающему моменту, пропорционален средней или" активной мощности трехфазной цепи: Р =улУлссоырл лс+увсгдс сох срв ас (8-)8) где ~рд — дс и грэ — нс — углы сдвига между Тд и Пдс и между г'в и сгвс.
Рассмотренная схема пригодна при любом соединении приемников, т. е. как прн соединении звездой, так и при соединении их треугольником, потому что всякий треугольник может быть заменен эквивалентной звездой. Две токовые катушки ваттметра могут включаться не только в провода А и В, а в два произвольно выбранных провода трехфазной цепи. Генераторный зажим каждой цепи напряжения ваттметра должен быть присоединен к линейному проводу, в котором включена токовая катушка «своего» элемента.
гтегенераторные зажимы цепей напряжения соединяются с линейным проводом, свободным от катушки тока ваттметра. Двухэлементный ваттметр может быть заменен двумя однофазными ваттметрами, соединенными по той же схеме Включим двухэлементный ваттметр (рис. 8-23) согласно выражению (8-17). Катушку первого элемента включим в рассечку провода А (ток гд), а катушку тока второго элемента — в рассечку провода В (ток гн). Цепь напряжения, первого элемента присоединим к проводам АС (иапряжение идс)„а второго элемента — к проводам ВС (напряжение идс).При такой схеме соединения мгновенный момент, действующий на подвижную часть, пропорционален мгновенной мощности цепи; а угол поворота подвижной части, (рнс.
8-23). Активная мощность трехфазной цепи определяется алгебраической суммой нх показаний. Прн отклонения стрелки одного нз ваттметров в обратную сторону концы проводов, присоединяемых к зажимам параллельной цепи этого ваттметра, следует поменять местами, считая показание его отрицательным.
8-6. Измерение электрической энергии Электрическая энергия, расходуемая в однофазных н трехфазных цепях, измеряется индукционными счетчнкамн. В цепях постоянного тока применяются электродннамнческне, ферродннамнческне н другие счетчики. Рис. 8-24. Схема устройства и включения индукцион- ного счстчика. Электрический счетчик представляет собой суммирующий прибор.
Основное отличие его от стрелочного прибора состоит в том, что угол поворота его подвижной части, не ограннчнваемый пружиной, нарастает, н цоказання счетчика суммируются. Каждому обороту подвижной части счетчика соответствует определенное количество израсходованной энергии. Индукционный счетчик (рнс. 8-24) состоит нз алюминиевого диска, укрепленного на осн, двух электромагнитов (последовательного А н параллельного Б), тормозного 213 магнита М и счетного механизма, приводимого в движение от шестеренки В. При прохождении токов по обмоткам электромагнитов создаются два магнитных потока, пронизывающие диск и индуктирующие в нем вихревые токи Уз и /з. От взаимодействия тока уз с магнитным потоком Фэ и тока 7э с потоком Ф.4 создается вращающий момент М, пропорциональный мощности потребителя М =й,Р, под действием которого и происходит вращение диска счетчика.
При вращении диска в поле тормозного магнита в диске нндуктируются вихревые токи (рис. 8-24). В результате взаимодействия этих токов с полем того же магнита возникает тормозной момент, пропорциональный частоте вращения диска и, т, е. М,=й,п. (8-20) При постоянной частоте вращения диска счетчика равны его вращающий и тормозной моменты: М =М, или И,Р= И,п, откуда мощность потребйтеля Таким образом, частота вращения диска счетчика пропорциональна мощности. Если в сети израсходована энергия 1Р' = Р1, то за то же время диск счетчика совершит Ф оборотов~ Яг=рг=ж=йу; (8-21) следовательно, число оборотов счетчика пропорционально израсходованной энергии. Количество энергии, израсходованной в сети за время одного оборота диска счетчика йт/у = А, (8-22) называется постоянной счетчика, Энергия, расходуемая в сети, регистрируется счетным механизмом счетчика, Для определения энергии, израсходованной за некого.
рый промежуток времени, нужно из показаний счетчика в каппа указанного промежутка вычесть показания его в начале этого промежутка времени. Счетчики активной энергии делятся на классы точности 1; 2 и 2,5, а реактивной энергии на классы 2 и 3 (ГОСТ 6570-60). Измерение электрической энергии в трехфазных четырехпроводных цепях производится трехэлементным счетчиком, Он имеет три электромагнитные системы, такие же, как и у однофазного счетчика, которые воздействуют на три диска, укрепленные на одной оси с шестеренкой для приведения в действие счет- л , ного механизма Схема вялю р С Рнс.
8-25. Схема устройства н чення счетчика та же, что включения двухэлементного и трехэлементного ваттметра однодискового счетчика. (рис. 8-20), Измерение энергии в трехфазных трехпроводных цепях производится двухэлеменлгнььни двухдйсковыми или одно- дисковыми счетчиками (рис. 8-25) или парными счетчикаии (двумя однофазными). 'фд мл йс Рис. 8.28. Схема соединения счетчика реактивной энергии типа ИР. Измерение реактивной энергии в трехфазных цепях производится реактивными счетчиками, например типа СР4-ИТР (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
