Como conectar corretamente um wattímetro a um circuito DC

Possui wattímetro para corrente nominal de 5 A e tensão nominal de 300 V. Como ligá-lo à rede elétrica?

Se a corrente de carga Azx for menor que a corrente permitida, ou seja, neste caso menor que 5 A, e se a tensão no circuito de medição for menor que a tensão permitida da bobina, ou seja, menor que 300 V, então o circuito de comutação tem a seguinte forma (Fig. 1, a): primeiro ligue a bobina em série do wattímetro - colete o circuito de corrente (mostrado na figura com uma linha em negrito), depois colete o circuito de tensão, para isso o começo da bobina de tensão do wattímetro é conectada ao jumper K ao início da bobina de corrente conectada a um dos terminais da rede e a extremidade da bobina de tensão conectada a outro terminal da rede.

Figura 1. Esquemas para conectar um wattímetro: a — diretamente na rede corretamente, b — incorretamente, c — em uma rede com alta tensão e alta corrente.

Às vezes, quando um circuito é ligado nele incluir resistência jumpers (Fig. 1, b).Isso não pode ser feito, pois neste caso uma corrente operacional passa pelo jumper, e não uma pequena corrente do circuito de tensão, como no esquema discutido anteriormente. Além disso, no circuito atual da bobina do wattímetro, que possui baixa resistência, são adicionadas a resistência do próprio jumper e duas resistências de transições de contato. Tudo isso leva ao aparecimento de um erro adicional na medição de potência.

Se a escala do dispositivo não for calibrada em unidades de potência (por exemplo, em um wattímetro eletrodinâmico multilimite), mas tiver um certo número de divisões N, para medir a potência nesse limite de medição, o valor da divisão do wattímetro deve ser determinado pela fórmula:

SN = AznUn/ H,

onde Un — tensão nominal do wattímetro ou limite da medição da tensão, Azn — corrente do wattímetro ou limite da medição da corrente, A, N — número de divisões da escala do wattímetro (geralmente 100 ou 150).

Seja dado um wattímetro com Un = 150 V, Аzn = 5 A e n= 150. Então o custo de divisão do dispositivo Cn = 150 x 5/150 = 5 W / div,

Para determinar a potência de acordo com as leituras do aparelho, você precisa da leitura do aparelho em divisões de escalas n multiplicadas pelo custo por divisão Cn:

P = nSn.

Se a tensão da rede for maior que a tensão permitida da bobina de tensão e a corrente for maior que a corrente permitida da bobina de corrente, então é necessário circuito de corrente constante para conectar o dispositivo, use um resistor adicional e derivação de medição (Fig. 1, c).

Como calcular a resistência de um resistor adicional e shunt para conectar um wattímetro a um circuito CC

O valor da resistência shunt para conectar o wattímetro ao circuito mostrado na Figura 1, c, pode ser determinado pela fórmula:

rw = ra (p — 1) = ra (Ia / In — 1),

onde ra - resistência do enrolamento atual do wattímetro, Ohm, p O coeficiente de derivação é e o valor da resistência do resistor adicional é da expressão rd = rv (q - 1) = rv (U / Un - 1) ,

onde rv é a resistência da bobina de tensão do wattímetro, ohms.

Por exemplo, para um wattímetro com tensão nominal da bobina de tensão Un = 150 V e corrente nominal da bobina de corrente Azn = 5 A, incluída no circuito de medição com tensão de 220 V (Fig. 1, c) em uma corrente de cerca de 20 A, é necessário calcular as resistências do resistor adicional e o shunt.

Valor de resistência de derivação rw = ρα /(20/5-1) = ρα /3,

então, um shunt cuja resistência é três vezes menor que a resistência do circuito de corrente do wattímetro é necessário para conectar o wattímetro. A resistência do resistor adicional ra = rv (220/150—1) =0,46 rv,

Valor real de potência P = Pwpq, onde Pw é a leitura do wattímetro se sua escala for calibrada em unidades de potência.

Se o wattímetro estiver conectado em derivação, o valor de separação pode ser determinado da seguinte forma:

C'n = (UnAzn / pq) = Cn x p x q

No exemplo dado, p = 4 e q = 1,46, portanto a leitura do wattímetro deve ser multiplicada por 5,86 para determinar o valor real da potência, o que é inconveniente. Portanto, ao escolher um shunt e um resistor adicional, eles tendem a tomar os coeficientes q e p iguais a inteiros.

Neste exemplo, é conveniente tomar p = 5 e q = 2, ou seja,rw = ра / 4 e Rd=rv, então o valor da potência medida pode ser determinado multiplicando as leituras do dispositivo por 10. O novo valor da divisão do wattímetro será igual a C'n= 150x 2 x 5 x 5/150 = 50 W / part.,

onde 150 x 2 = 300 V é o novo limite de medição de tensão do wattímetro, 5 x 5 = 25 A é o novo limite de medição de corrente do wattímetro.

Um resistor adicional externo deve ser incluído somente após o enrolamento de tensão do wattímetro, e não na frente dele, caso contrário, o potencial da bobina móvel em relação à estacionária pode atingir valores perigosos para o isolamento.