Как да измерите мощността в трифазен променливотоков ток

Мощността в трифазния токов кръг може да се измерва с 1, 2 и 3 ватометри.
Методът на първото устройство се използва в трифазна симетрична система. Активната мощност на цялата система е равна на тройната мощност на използване за една от фазите.

Когато свързвате товара със звезда с достъпна нулева точка или ако товарът е свързан с триъгълник, възможно е да включите вентилатора, който се навива алтернативно с товара, можете да използвате превключвателните схеми, показани на фиг.
1.

Фиг. 1 Трифазна верига за измерване на мощността на променлив ток с връзка за натоварване
a - според звездната схема с достъпна нулева точка;
б - според диаграмата на триъгълник с помощта на 1-ватова метра

Ако товарът е свързан чрез звезда с трудно достижима нулева точка или триъгълник, тогава е възможно да се приложи верига с изкуствена нулева точка (фиг.
2). В този случай съпротивлението трябва да бъде равно на Rin + Ra = Rb = Rc.

Фигура 2. Схема за измерване на мощността на трифазен променлив ток с един ваметър с изкуствена нулева точка

За измерване на реактивната мощност текущите краища на ваметъра включват най-малко една фаза, а краищата на намотката на напрежението в две други фази (фиг.
3). Общата реактивна мощност се определя чрез умножаване на показанието на ватметъра чрез
корен на 3. (Дори при незначителна фаза асиметрия, прилагането на този метод дава значителна грешка).

Фиг. 3. Схема на измерване на реактивната мощност на трифазен променлив ток с един ваметър

Методът на две устройства може да се използва за симетрични и небалансирани фазови натоварвания. Три еквивалентни версии на включване на ватомерите за измерване на активната мощност са показани на фиг.
4. Активното захранване се дефинира като сбор от показанията на ватамерите.

При измерване на реактивната мощност веригата от фиг.
5, но с изкуствена нулева точка. За да се създаде нулева точка, е необходимо да се изпълни условието за еднаква устойчивост на намотките на напреженията на ватомерите и на резистора Р. Реактивната мощност се изчислява по формулата

където P1 и P2 са показанията на ватамерите.

Съгласно същата формула, е възможно да се изчисли реактивната мощност с еднообразно фазово зареждане и връзка за ватметър съгласно схемата на фиг.
4. Предимството на този метод е, че може да се намери активна и реактивна мощност съгласно същата схема. При еднообразно фазово натоварване реактивната мощност може да бъде измерена, както е показано на фиг.
5, b.

Методът на 3 устройства се използва при всяко фазово натоварване. Активната мощност може да бъде измерена както е показано на фиг.
6. Силата на цялата верига се определя чрез сумиране на показанията на всички ватометри.

Фиг. 4. Схеми за измерване на активната мощност на трифазен променлив ток с 2 вата
а - настоящите намотки са включени във фази А и С;
б - във фази А и В;
в - във фази В и С

Реактивната мощност за три- и четири-жична мрежа се измерва съгласно схемата на фиг.
7 и се изчислява по формулата

където РА, РБ, РК - индикации на ваметър, включени във фази А, В, С.

Фиг. 5. Схеми на измерване на реактивната мощност на трифазен променлив ток с 2 вата

Фиг. 6. Схеми на измерване на активната мощност на трифазен променлив ток с 3 вата
а - ако има нулева жица;
b - с изкуствена нулева точка

На практика се използват едно-, дву- и три елемента трифазни ватовеметри в съответствие с метода на измерване.

За да се удължи границата на измерване, възможно е да се прилагат всички означени схеми, когато се свържат ватометри чрез токови и напреженови измервателни трансформатори. На фиг.
8 като пример е показана схема на измерване на мощността по метода на две устройства, когато те са включени чрез измерване на токови и напреженови трансформатори.

Фиг. 7. Схеми на измерване на реактивната мощност с 3 вата

Фиг. 8. Схеми за превключване на ватометри чрез измервателни трансформатори.