Измерение мощности в цепях постоянного тока

Практическая работа №7. Измерение мощности.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Научиться рассчитывать коэффициент мощности.

Студент должен:

иметь представление: о способах расчета коэффициента мощности;

знать:- правила подключения приборов;

- формулы для расчета мощности и коэффициента мощности;

уметь:-измерить параметры;

- рассчитать коэффициент мощности;

- сопоставить значения cosj найденные опытным и расчетным способами

Измерение мощности в цепях постоянного тока и активной и реактивной мощности в цепях переменного тока – однофазных и трехфазных, производится в абсолютном большинстве случаев электродинамическими и ферродинамическими ваттметрами.

Шкалы однодиапазонных ваттметров проградуированы в значениях измеряемой величины, т. е. в Вт и кВт. Многодиапазонные ваттметры предназначены, главным образом, для лабораторных исследований и имеют не градуированную шкалу.

Приборы электродинамической и ферродинамической систем имеют равномерную шкалу. Электродинамические ваттметры применяют для измерения мощности в цепях постоянного и переменного тока частотой до нескольких тысяч герц.

Ферродинамические ваттметры применяют в цепях переменного тока, главным образом, промышленной частоты.

 

Измерение мощности в цепях постоянного тока

Ферродинамический однофазный ваттметр включается в цепь аналогично однофазному ваттметру. Он имеет больший магнитный поток, следовательно, мало восприимчив к внешним магнитным полям, имеет меньшее собственное потребление мощности, большую чувствительность, большую устойчивость к механическим воздействиям.

Анализируя выражение, определяющее мощность, выделяемую в какой-либо нагрузке

где I – ток в нагрузке; U – напряжение на нагрузке;

нетрудно увидеть, что мощность можно определить косвенным путем, измеряя ток амперметром, а напряжение – вольтметром (рис. 1).

А

V

R

н

а

г

р

.

А

V

R

н

а

г

р

.

R_нагр.>R_вольт. R_нагр.>R_ампер.

Рис. 1. Схемы измерения мощности методом амперметра и вольтметра

Выбор схемы обусловлен допускаемой методической погрешностью измерения, вызванной соизмеримостью внутренних сопротивлений.

Наиболее просто и с необходимой точностью измерение мощности производится непосредственно с помощью одного одноэлементного электродинамического ваттметра (рис. 2). Включение осуществляется с соблюдением правильности соединения генераторных зажимов обмотки цепи тока и напряжения.

R_Н → max R_Н → min

Рис. 2. Схемы электродинамического ваттметра

Генераторный зажим токовой обмотки ваттметра всегда включается в сторону источника питания.