Меню

Какую мощность покажет ваттметр appa p q

Профессиональные электроизмерительные клещи-ваттметры APPA

В статье рассмотрены основные технические характеристики, функциональные возможности и особенности электроизмерительных клещей-ваттметров APPA 130-серии.

Серия состоит из пяти моделей АРРА 133, АРРА 135, АРРА 136, АРРА 137, АРРА 138. Концепция данной линейки электроизмерительных клещей обозначена на шильдике каждого прибора сокращенным наименованием «Pro Clamp»™: профессиональные клещи. При изготовлении использованы современные материалы и комплектующие, что позволило сделать клещи яркими, удобными и надежными.

Иерархия линейки «парные модели» — старшая модель и вариант исполнения клещей, уступающий старшей модели в классе точности для идентичных режимов измерений, в максимальном разрешении или в функциональности. Максимальной насыщенностью измерительными режимами, наличием сервисных и вспомогательных функций обладает модель АРРА 138. Сводный перечень режимов и измеряемых параметров приведен в таблице 1.

Режимы и характеристики

Броски тока (inrush current)

Переменное напряжение до 1000 В (ACV)

Постоянное напряжение до 1000 В (DCV)

Переменный ток (АCA)

Постоянный ток (DCA)

Постоянный ток (μА)

Активная мощность (W)

Коэффициент мощности (PF)

Коэффициент гармоник (THD %)

Гармоники (до 25-й – ток/напряжение)

Сопротивление, прозвонка, тест диода

Ф ункциональность клещей-ваттметров АРРА 130-серии включает следующий набор базовых измерительных режимов: постоянный (только 136/138) и переменный ток до 600/1000 А, переменное (АС, AC+DC) и постоянное напряжение до 1000 В, активная мощность до 600/1000 кВт, коэффициент гармоник (% THD), абсолютные значения гармоник напряжения и тока (до 25-й), температура (только АРРА 135/138), частота (напряжение и ток), емкость до 4 мФ, сопротивление до 100 кОм, проверка целостности цепи (прозвонка) и испытание p-n переходов. Приборы обеспечивают измерение истинного ср. кв. значения сигналов синусоидальной и искаженной формы (TRMS) в рабочей полосе частот 45…500 Гц (рис. 1).

Инновационный подход разработчиков к внешнему виду, конструкции и функциональности клещей-ваттметров позволил реализовать в новинках следующие технические улучшения:

  • добавлен режим автодетектирования постоянного и переменного напряжения (AC/DC) до 1000 В, внедрена функция автоудержания показаний, встроен бесконтактный индикатор напряжения;
  • увеличен предел измерения сопротивления до 100 кОм;
  • увеличен предел измерения частоты до 10 кГц;
  • расширена разрядность индикации цифровой шкалы до 10.000/6.000;
  • в модели АРРА 135 добавлен режим (DCμA) для измерений малых значений постоянного тока (разрешение 0,1 мкА);
  • встроен светодиодный фонарик локальной подсветки рабочей зоны.

Корпус клещей-ваттметра выполнен из прочного пластика, на его передней панели всего одна кнопка управления (джойстик навигации) и функциональная клавиша HOLD. Клещи имеют еще одно интересное конструктивное решение разработчиков. Впервые в клещах ротационный переключатель режимов предусмотрительно «утоплен» в лицевую панель, т.е. по высоте не выделяется над поверхностью корпуса. Удобство управления обеспечивают хорошо выраженные рельефные выступы на торцевой кромке колесика.

Кроме того, такая посадка обеспечила повышенную влаго-, пыле- и грязезащиту элементов внутренней схемы. Все это в совокупности дает возможность удерживать прибор при работе одной рукой, а смену режимов измерений и необходимые манипуляции выполнять одним пальцем.

В измерителях реализована технология AUTOSENSE — автоматический выбор режима измерений между пост./перем. (DC/AC/AC+DC) в зависимости от вида измеряемого напряжения или тока. Достаточно выбрать требуемый режим и подключить объект измерений к входным гнездам — все остальное прибор сделает сам. При необходимости пользователь может в ручном режиме выбрать требуемый предел измерений, функцию или способ отображения параметра. Манипуляции настройки в меню клещей-ваттметра осуществляются при помощи роторного переключателя режимов работы и удобного джойстика управления, имеющего 5 исполнительных уровней (рис. 2): влево/вправо, вверх/вниз, ввод.

Работа при измерении тока выполняется одной рукой при помощи механического курка для размыкания губок (хват выполняется правой рукой) с задействованием при необходимости префиксной кнопки (HOLD/ DCA Auto-Zero). Эргономичный корпус хорошо ложится в ладонь, рельефные и визуально выделенные органы управления позволяют пользователю легко работать даже при ношении средств защиты электротехнического персонала (рис. 3).

Среди сервисных функций: автоматическое включение/отключение подсветки ЖК-индикатора (Activ backlight), что обеспечивает комфортную работу с прибором, а также позволяет экономить ресурс батарей питания. При необходимости автовыключение может быть временно заблокировано пользователем. Для обнаружения переменного напряжения в ЭУ предназначен бесконтактный детектор (VoltSense), который работоспособен даже при выключении питании клещей.

Функция VoltSense автоматически активируется при любом режиме измерения, без нажатия каких либо органов управления. В ранее выпущенных СИ подобного класса (АРРА 60-серии, iMeter5, клещи АРРА А5, А6D/A6DR) для перевода прибора в активное состояние требовалось нажатие специальной режимной клавиши. Теперь для детектирования напряжения достаточно поднести клещи к предполагаемому источнику или объекту передней кромкой. При наличии в цепи напряжения от

42 В раздается звуковой сигнал (биппер) и загорается с/д индикатор красного цвета, расположенный на передней панели прибора в основании механизма клещей. Во всех моделях реализована функция определения порядка чередования фаз в трехфазной сети. С целью удобства и безопасности работы в условиях недостаточной видимости имеется фронтальная светодиодная подсветка места измерения (в направлении губок клещей — рис. 4).

Режим измерений малых значений постоянного тока (DCμA — ранее был доступен только в моделях APPA А10plus/А10N), предназначен для подключения клещей в режиме амперметра с использованием проводов в цепи дополнительного оборудования. Такие измерения проводят, например, в процессе эксплуатации бытовых настенных автоматических теплогенераторов или систем отопления, работающих на природном газе. Контроль правильности функционирования заключается в проверке устойчивого горения факела форсунки (цепь сигнализации) или правильности положения датчика блока автоматики (ионизационный электрод). Принцип контроля пламени по ионизации основан на том, что при сжигании газа образуется множество свободных электронов и ионов. Эти частицы «притягиваются» к ионизационному электроду и вызывают протекание тока величиной в десятки микроампер.

После включения питания на большом дисплее клещей с графической шкалой и подсветкой автоматически устанавливается необходимый предел измерений. Поэтому для выбора диапазона нет необходимости изменять положение переключателя. При проведении измерений результаты легко считываются с дисплея. Встроенный фильтр низких частот (LPF) позволяет использовать клещи в цепях и местах с сильными электрическими помехами, обеспечивая стабильные показания. Новинки имеют исполнение защиты от перенапряжения кат IV 600 В, кат III 1000 В.

Читайте также:  Мощность передача клиновый ремень

Все модели клещей новой 130-серии от АРРА имеют противоударное исполнение. Данное качество является важным преимуществом промышленных средств измерений, т.к. допускает их падение на бетонный пол с высоты 1,3 м без потери работоспособности. Новинки предназначены для жестких условий эксплуатации на производстве, в электроэнергетике, в жилищно-коммунальном хозяйстве, строительстве и других сферах, где востребованы безопасность, удобство, компактность, точность, надежность СИ.

В комплект поставки входят: измерительные провода (2), тканевый чехол для переноски, элемент питания 9 В (Крона 1 шт), руководство по эксплуатации. Для моделей APPA 135/138 дополнительно поставляются принадлежности для измерения температуры (адаптер термопары и термопара К-типа), что обеспечивает использование в полном объеме всех функциональных возможностей, заложенных разработчиками в прибор.

Современная эргономика, широкая функциональность и высокие технические характеристики в сочетании с конкурентной ценой, делают новинки от APPA весьма привлекательными инструментами для специалистов различных сфер и направлений деятельности.

А. А. ШИГАНОВ, начальник ИТО ЗАО «ПриСТ»

Статья опубликована в журнале «Электротехнический рынок», № 4 (46)

Источник

Еще раз про мощность: активную, реактивную, полную
(P, Q, S), а также коэффициент мощности (PF)

Из письма клиента:
Подскажите, ради Бога, почему мощность ИБП указывается в Вольт-Амперах, а не в привычных для всех киловаттах. Это сильно напрягает. Ведь все уже давно привыкли к киловаттам. Да и мощность всех приборов в основном указана в кВт.
Алексей. 21 июнь 2007

В технических характеристиках любого ИБП указаны полная мощность [кВА] и активная мощность [кВт] – они характеризуют нагрузочную способность ИБП. Пример, см. фотографии ниже:

Мощность не всех приборов указана в Вт, например:

  • Мощность трансформаторов указывается в ВА:
    http://www.mstator.ru/products/sonstige/powertransf (трансформаторы ТП: см приложение)
    http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (трансформаторы ТСГЛ: см приложение)
  • Мощность конденсаторов указывается в Варах:
    http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (конденсаторы K78-39: см приложение)
    http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (конденсаторы УК: см приложение)
  • Примеры других нагрузок — см. приложения ниже.

Мощностные характеристики нагрузки можно точно задать одним единственным параметром (активная мощность в Вт) только для случая постоянного тока, так как в цепи постоянного тока существует единственный тип сопротивления – активное сопротивление.

Мощностные характеристики нагрузки для случая переменного тока невозможно точно задать одним единственным параметром, так как в цепи переменного тока существует два разных типа сопротивления – активное и реактивное. Поэтому только два параметра: активная мощность и реактивная мощность точно характеризуют нагрузку.

Принцип действия активного и реактивного сопротивлений совершенно различный. Активное сопротивление – необратимо преобразует электрическую энергию в другие виды энергии (тепловую, световую и т.д.) – примеры: лампа накаливания, электронагреватель (параграф 39, Физика 11 класс В.А. Касьянов М.: Дрофа, 2007).

Реактивное сопротивление – попеременно накапливает энергию затем выдаёт её обратно в сеть – примеры: конденсатор, катушка индуктивности (параграф 40,41, Физика 11 класс В.А. Касьянов М.: Дрофа, 2007).

Дальше в любом учебнике по электротехнике Вы можете прочитать, что активная мощность (рассеиваемая на активном сопротивлении) измеряется в ваттах, а реактивная мощность (циркулирующая через реактивное сопротивление) измеряется в варах; так же для характеристики мощности нагрузки используют ещё два параметра: полную мощность и коэффициент мощности. Все эти 4 параметра:

  1. Активная мощность: обозначение P, единица измерения: Ватт
  2. Реактивная мощность: обозначение Q, единица измерения: ВАр (Вольт Ампер реактивный)
  3. Полная мощность: обозначение S, единица измерения: ВА (Вольт Ампер)
  4. Коэффициент мощности: обозначение k или cosФ, единица измерения: безразмерная величина

Эти параметры связаны соотношениями: S*S=P*P+Q*Q, cosФ=k=P/S

Также cosФ называется коэффициентом мощности (Power FactorPF)

Поэтому в электротехнике для характеристики мощности задаются любые два из этих параметров так как остальные могут быть найдены из этих двух.

Например, электромоторы, лампы (разрядные) — в тех. данных указаны P[кВт] и cosФ:
http://www.mez.by/dvigatel/air_table2.shtml (двигатели АИР: см. приложение)
http://www.mscom.ru/katalog.php?num=38 (лампы ДРЛ: см. приложение)
(примеры технических данных разных нагрузок см. приложение ниже)

То же самое и с источниками питания. Их мощность (нагрузочная способность) характеризуется одним параметром для источников питания постоянного тока – активная мощность (Вт), и двумя параметрами для ист. питания переменного тока. Обычно этими двумя параметрами являются полная мощность (ВА) и активная (Вт). См. например параметры ДГУ и ИБП.

Большинство офисной и бытовой техники, активные (реактивное сопротивление отсутствует или мало), поэтому их мощность указывается в Ваттах. В этом случае при расчёте нагрузки используется значение мощности ИБП в Ваттах. Если нагрузкой являются компьютеры с блоками питания (БП) без коррекции входного коэффициента мощности (APFC), лазерный принтер, холодильник, кондиционер, электромотор (например погружной насос или мотор в составе станка), люминисцентные балластные лампы и др. – при расчёте используются все вых. данные ибп: кВА, кВт, перегрузочные характеристики и др.

См. учебники по электротехнике, например:

1. Евдокимов Ф. Е. Теоретические основы электротехники. — М.: Издательский центр «Академия», 2004.

2. Немцов М. В. Электротехника и электроника. — М.: Издательский центр «Академия», 2007.

3. Частоедов Л. А. Электротехника. — М.: Высшая школа, 1989.

Так же см. AC power, Power factor, Electrical resistance, Reactance http://en.wikipedia.org
(перевод: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

Приложение

Пример 1: мощность трансформаторов и автотрансформаторов указывается в ВА (Вольт·Амперах)

Трансформаторы питания номинальной выходной мощностью 25-60 ВА
http://www.mstator.ru/products/sonstige/powertransf (трансформаторы ТП)

b_671_0_16777215_0___images_stories_reference_tech-articles_pqs-again_003.png

http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (трансформаторы ТСГЛ)

b_230_0_16777215_0___images_stories_reference_tech-articles_pqs-again_008.jpg

http://www.gstransformers.com/products/voltage-regulators.html (ЛАТР / лабораторные автотрансформаторы TDGC2)

Пример 2: мощность конденсаторов указывается в Варах (Вольт·Амперах реактивных)

http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (конденсаторы K78-39)

http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (конденсаторы УК)

Пример 3: технические данные электромоторов содержат активную мощность (кВт) и cosФ

Для таких нагрузок как электромоторы, лампы (разрядные), компьютерные блоки питания, комбинированные нагрузки и др. — в технических данных указаны P [кВт] и cosФ (активная мощность и коэффициент мощности) или S [кВА] и cosФ (полная мощность и коэффициент мощности).

Читайте также:  Мощность электронагревателя для отопления дома

http://www.mez.by/dvigatel/air_table2.shtml (двигатели АИР)

http://www.weiku.com/products/10359463/Stainless_Steel_cutting_machine.html
(комбинированная нагрузка – станок плазменной резки стали / Inverter Plasma cutter LGK160 (IGBT)

Технические данные разрядных ламп содержат активную мощность (кВт) и cosФ
http://www.mscom.ru/katalog.php?num=38 (лампы ДРЛ)

http://www.silverstonetek.com.tw/product.php?pid=365&area=en (блок питания ПК)

Дополнение 1

Если нагрузка имеет высокий коэффициент мощности (0.8 . 1.0), то её свойства приближаются к активной нагрузке. Такая нагрузка является идеальной как для сетевой линии, так и для источников электроэнергии, т.к. не порождает реактивных токов и мощностей в системе.

Если нагрузка имеет низкий коэффициент мощности (менее 0.8 . 1.0), то в линии питания циркулируют большие реактивные токи (и мощности). Это паразитное явление приводит к повышению потерь в проводах линии (нагрев и др.), нарушению режима работы источников (генераторов) и трансформаторов сети, а также др. проблемам.

Поэтому во многих странах приняты стандарты нормирующие коэффициент мощности оборудования.

Дополнение 2

Оборудование однонагрузочное (например, БП ПК) и многосоставное комбинированное (например, фрезерный промышленный станок, имеющий в составе несколько моторов, ПК, освещение и др.) имеют низкие коэффициенты мощности (менее 0.8) внутренних агрегатов (например, выпрямитель БП ПК или электромотор имеют коэффициент мощности 0.6 .. 0.8). Поэтому в настоящее время большинство оборудования имеет входной блок корректора коэффициента мощности. В этом случае входной коэффициент мощности равен 0.9 . 1.0, что соответствует нормативным стандартам.

Дополнение 3. Важное замечание относительно коэффициента мощности ИБП и стабилизаторов напряжения

Нагрузочная способность ИБП и ДГУ нормирована на стандартную промышленную нагрузку (коэффициент мощности 0.8 с индуктивным характером). Например, ИБП 100 кВА / 80 кВт. Это означает, что устройство может питать активную нагрузку максимальной мощности 80 кВт, или смешанную (активно-реактивную) нагрузку максимальной мощности 100 кВА с индуктивным коэффициентом мощности 0.8.

В стабилизаторах напряжения дело обстоит иначе. Для стабилизатора коэффициент мощности нагрузки безразличен. Например, стабилизатор напряжения 100 кВА. Это означает, что устройство может питать активную нагрузку максимальной мощности 100 кВт, или любую другую (чисто активную, чисто реактивную, смешанную) мощностью 100 кВА или 100 кВАр с любым коэффициентом мощности емкостного или индуктивного характера. Обратите внимание, что это справедливо для линейной нагрузки (без высших гармоник тока). При больших гармонических искажениях тока нагрузки (высокий КНИ) выходная мощность стабилизатора снижается.

Дополнение 4

Наглядные примеры чистой активной и чистой реактивных нагрузок:

    К сети переменного тока 220 VAC подключена лампа накаливания 100 Вт – везде в цепи есть ток проводимости (через проводники проводов и вольфрамовый волосок лампы). Характеристики нагрузки (лампы): мощность S=P

=100 ВА=100 Вт, PF=1 => вся электрическая мощность активная, а значит она целиком поглащается в лампе и превращается в мощность тепла и света.
К сети переменного тока 220 VAC подключен неполярный конденсатор 7 мкФ – в цепи проводов есть ток проводимости, внутри конденсатора идёт ток смещения (через диэлектрик). Характеристики нагрузки (конденсатора): мощность S=Q

=100 ВА=100 ВАр, PF=0 => вся электрическая мощность реактивная, а значит она постоянно циркулирует от источника к нагрузке и обратно, опять к нагрузке и т.д.

Дополнение 5

Для обозначения преобладающего реактивного сопротивления (индуктивного либо ёмкостного) коэффициенту мощности приписывается знак:

+ (плюс) – если суммарное реактивное сопротивление является индуктивным (пример: PF=+0.5). Фаза тока отстаёт от фазы напряжения на угол Ф.

— (минус) – если суммарное реактивное сопротивление является ёмкостным (пример: PF=-0,5). Фаза тока опережает фазу напряжения на угол Ф.

Дополнение 6

В различных областях техники мощность может быть либо полезной, либо паразитной НЕЗАВИСИМО от того активная она или реактивная. Например, необходимо различать активную полезную мощность рассеиваемую на рабочей нагрузке и активную паразитную мощность рассеиваемую в линии электропередачи. Так, например, в электротехнике при расчете активной и реактивной мощностей наиболее часто активная мощность является полезной мощностью, передаваемой в нагрузку и является реальной (не мнимой) величиной. А в электронике при расчёте конденсаторов или расчёте самих линий передач активная мощность является паразитной мощностью, теряемой на разогрев конденсатора (или линии) и является мнимой величиной. Причём, деление на мнимые и немнимые величины производится только для удобства рассчётов. На самом деле, все физические величины конечно реальные.

Дополнительные вопросы

Вопрос 1:
Почему во всех учебниках электротехники при расчете цепей переменного тока используют мнимые числа / величины (например, реактивная мощность, реактивное сопротивление и др.), которые не существуют в реальности?

Ответ:
Да, все отдельные величины в окружающем мире – действительные. В том числе температура, реактивное сопротивление, и т.д. Использование мнимых (комплексных) чисел – это только математический приём, облегчающий вычисления. В результате вычисления получается обязательно действительное число. Пример: реактивная мощность нагрузки (конденсатора) 20кВАр – это реальный поток энергии, то есть реальные Ватты, циркулирующие в цепи источник–нагрузка. Но что бы отличить эти Ватты от Ваттов, безвозвратно поглащаемых нагрузкой, эти «циркулирующие Ватты» решили называть Вольт·Амперами реактивными [6].

Замечание:
Раньше в физике использовались только одиночные величины и при расчете все математические величины соответствовали реальным величинам окружающего мира. Например, расстояние равно скорость умножить на время (S=v*t). Затем с развитием физики, то есть по мере изучения более сложных объектов (свет, волны, переменный электрический ток, атом, космос и др.) появилось такое большое количество физических величин, что рассчитывать каждую в отдельности стало невозможно. Это проблема не только ручного вычисления, но и проблема составления программ для ЭВМ. Для решения данное задачи близкие одиночные величины стали объединять в более сложные (включающие 2 и более одиночных величин), подчиняющиеся известным в математике законам преобразования. Так появились скалярные (одиночные) величины (температура и др.), векторные и комплексные сдвоенные (импеданс и др.), векторные строенные (вектор магнитного поля и др.), и более сложные величины – матрицы и тензоры (тензор диэлектрической проницаемости, тензор Риччи и др.). Для упрощения рассчетов в электротехнике используются следующие мнимые (комплексные) сдвоенные величины:

  1. Полное сопротивление (импеданс) Z=R+iX
  2. Полная мощность S=P+iQ
  3. Диэлектрическая проницаемость e=e’+ie»
  4. Магнитная проницаемость m=m’+im»
  5. и др.
Читайте также:  Полезная мощность установки квт

Вопрос 2:

На странице http://en.wikipedia.org/wiki/Ac_power показаны S P Q Ф на комплексной, то есть мнимой / несуществующей плоскости. Какое отношение это все имеет к реальности?

Ответ:
Проводить расчеты с реальными синусоидами сложно, поэтому для упрощения вычислений используют векторное (комплексное) представление как на рис. выше. Но это не значит, что показанные на рисунке S P Q не имеют отношения к реальности. Реальные величины S P Q могут быть представлены в обычном виде, на основе измерений синусоидальных сигналов осциллографом. Величины S P Q Ф I U в цепи переменного тока «источник-нагрузка» зависят от нагрузки. Ниже показан пример [5] реальных синусоидальных сигналов S P Q и Ф для случая нагрузки состоящей из последовательно соединённых активного и реактивного (индуктивного) сопротивлений.

Вопрос 3:
Обычными токовыми клещами и мультиметром измерен ток нагрузки 10 A, и напряжение на нагрузке 225 В. Перемножаем и получаем мощность нагрузки в Вт: 10 A · 225В = 2250 Вт.

Ответ:
Вы получили (рассчитали) полную мощность нагрузки 2250 ВА. Поэтому ваш ответ будет справедлив только, если ваша нагрузка чисто активная, тогда действительно Вольт·Ампер равен Ватту. Для всех других типов нагрузок (например электромотор) – нет. Для измерения всех характеристик любой произвольной нагрузки необходимо использовать анализатор сети, например APPA137:

См. дополнительную литературу, например:

[1]. Евдокимов Ф. Е. Теоретические основы электротехники. — М.: Издательский центр «Академия», 2004.

[2]. Немцов М. В. Электротехника и электроника. — М.: Издательский центр «Академия», 2007.

[3]. Частоедов Л. А. Электротехника. — М.: Высшая школа, 1989.

[4]. AC power, Power factor, Electrical resistance, Reactance
http://en.wikipedia.org (перевод: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

[5]. Теория и расчёт трансформаторов малой мощности Ю.Н.Стародубцев / РадиоСофт Москва 2005 г. / rev d25d5r4feb2013

[6]. Международная система единиц, СИ, см напр. ГОСТ 8.417-2002. ЕДИНИЦЫ ВЕЛИЧИН

Источник



Измерение электрической мощности и энергии

Довольно часто возникает необходимость измерять мощность, потребляемую из сети, или же генерируемую в сеть. Это необходимо для учета потребляемой или генерируемой энергии, а также для обеспечения нормальной работы энергосистемы (избежание перегрузок). Измерять мощность можно несколькими способами – прямым и косвенным. При прямом измерении применяют ваттметр, а при косвенном амперметр и вольтметр.

Измерение мощности в цепи постоянного тока

Из-за отсутствия реактивной и активной составляющей в цепях постоянного тока для измерения мощности ваттметр применяют очень редко. Как правило, величину потребляемой или отдаваемой энергии измеряют косвенным методом, с помощью последовательно включенного амперметра измеряют ток I в цепи, а с помощью параллельно подключенного вольтметра измеряют напряжение U нагрузки. После чего применив простую формулу P=UI и получают значение мощности.

Чтоб уменьшить погрешность измерений из-за влияний внутренних сопротивлений устройств, приборы могут подключать по различным схемам, а именно при относительно малом сопротивлении нагрузки R применяют такую схему включения:

А при большом значении R такую схему:

Измерение мощности в однофазных цепях переменного тока

Главным отличием цепей переменного тока от сетей постоянного тока, пожалуй, заключается в том, что в переменном напряжении существует несколько мощностей – полная, активная и реактивная . Полную измеряют зачастую тем же косвенным методом с помощью амперметра и вольтметра и значение ее равно S=UI.

Замер же активной P=UIcosφ и реактивной Q=UIsinφ производится прямым методом, с помощью ваттметра. Для измерения ваттметр в цепь подключают по следующей схеме:

Где токовую обмотку необходимо подключить последовательно с нагрузкой R н, и, соответственно, обмотку напряжения параллельно нагрузке.

Замер реактивной мощности в однофазных сетях не производится. Такие опыты зачастую ставятся только в лабораториях, где ваттметры включают по специальным схемам.

Измерение мощности в трехфазных цепях переменного тока

Как и в однофазных сетях, так же и в трехфазных полную энергию сети можно измерять косвенным методом, то есть с помощью вольтметра и амперметра по схемам показанным выше. Если нагрузка трехфазной цепи будет симметричной, то можно применить такую формулу:

U л – напряжение линейное, I- фазный ток.

Если же фазная нагрузка не симметрична, то производят суммирование мощностей каждой из фаз:

При измерении активной энергии в четырехпроводной цепи при использовании трех ваттметров, как показано ниже:

Общей энергией потребляемой из сети будет сумма показаний ваттметров:

Не меньшее распространение получил и метод измерения двумя ваттметрами (применим только для трехпроводных цепей):

Сумму их показаний можно выразить следующим выражением:

При симметричной нагрузке применима такая же формула как и для полной энергии:

Где φ – сдвиг между током и напряжением (угол фазового сдвига).

Измерение реактивной составляющей производят по той же схеме (смотри рисунок в)) и в этом случае она будет равна разности алгебраической между показателями приборов:

Если сеть не симметрична, то для измерения реактивной составляющей применяют два или три ваттметра, которые подключают по различным схемам.

Процесс измерения активной и реактивной мощности

Счетчиками индукционными или электронными производят измерения активной мощности цепи переменного напряжения. Они подключаются по тем же схемам что и ваттметры. Учет реактивной энергии в однофазных потребителей в нашей стране не ведется. Ее учет производят в трехфазных цепях крупных промышленных предприятий, потребляющих большие объемы электроэнергии. Счетчики активной энергии имеют маркировку СА, реактивной СР. Также широкое применение получают электронные счетчики электроэнергии.

Источник