Circuito de comutação de um wattímetro

Um wattímetro é usado para medir diretamente a potência de um circuito CC. A bobina de série fixa ou bobina de corrente do wattímetro é conectada em série com os receptores de energia elétrica. Uma bobina paralela móvel ou bobina de tensão conectada em série com uma resistência adicional forma o circuito paralelo do wattímetro, que é conectado em paralelo com os receptores de energia.

Ângulo de rotação da parte móvel do wattímetro:

α = k2IIu = k2U / Ru

onde I — corrente da bobina em série; Azi — a corrente da bobina paralela do wattímetro.

Arroz. 1. Esquema do dispositivo e conexões do wattímetro

Como, como resultado do uso de resistência adicional, o circuito paralelo do wattímetro tem uma resistência quase constante rth, então α = (k2 / Ru) IU = k2IU = k3P

Assim, pelo ângulo de rotação da parte móvel do wattímetro, pode-se estimar a potência do circuito.

Escala uniforme do wattímetro.Ao trabalhar com um wattímetro, deve-se ter em mente que uma mudança na direção da corrente em uma das bobinas causa uma mudança na direção do torque e na direção da rotação da bobina móvel e, como a escala de o wattímetro geralmente é feito unilateralmente, ou seja, as divisões da escala estão localizadas de zero à direita, então com o sentido errado da corrente em uma das bobinas, será impossível determinar o valor medido do wattímetro.

Por esses motivos, você deve sempre distinguir entre os grampos do wattímetro. O terminal da bobina em série conectada à fonte de energia é chamado de gerador e é marcado nos dispositivos e diagramas com um asterisco. Um grampo de circuito paralelo conectado a um fio conectado a uma bobina em série também é chamado de grampo de gerador e é marcado com um asterisco.

Assim, com o circuito de comutação correto do wattímetro, as correntes nos enrolamentos do wattímetro são direcionadas dos terminais do gerador para os terminais não geradores. Pode haver dois circuitos de comutação do wattímetro (ver Fig. 2 e Fig. 3).

Arroz. 2. Diagrama correto de fiação do wattímetro

Arroz. 3. Diagrama correto de fiação do wattímetro

No esquema mostrado na fig. 2, a corrente do enrolamento em série do wattímetro é igual à corrente dos receptores de energia cuja potência é medida, e o circuito paralelo do wattímetro está sob uma tensão U' maior que a tensão dos receptores pela quantidade do queda de tensão na bobina série. Portanto, PB = IU '= I (U + U1) = IU = IU1 a potência medida pelo wattímetro é igual à potência dos receptores de energia a serem medidos e à potência do enrolamento série do wattímetro.

No esquema mostrado na fig.3, a tensão no circuito paralelo do wattímetro é igual à tensão dos receptores, e a corrente na bobina em série é maior que a corrente consumida pelo receptor pelo valor da corrente no circuito paralelo do wattímetro. Portanto, Pc = U (I + Iu) = UI + UIu, a potência medida pelo wattímetro é igual à potência dos receptores da energia medida e à potência do circuito paralelo do wattímetro.

Ao fazer medições onde a potência das bobinas do wattímetro pode ser desprezada, é preferível usar o circuito mostrado na Fig. 2, porque geralmente a potência da bobina em série é menor que a bobina paralela e, portanto, a leitura do wattímetro será mais precisa.

Para medições precisas, é necessário fazer correções nas leituras do wattímetro, devido à força de seu enrolamento e, nesses casos, o circuito da Fig. 3, pois a correção é facilmente calculada pela fórmula U2/Ru, onde Ru é geralmente conhecido e a correção permanece inalterada em diferentes valores de corrente se U for constante.

Ao ligar o wattímetro de acordo com o diagrama da fig. 2, os potenciais nas extremidades das bobinas diferem apenas pela quantidade de queda de tensão na bobina móvel, pois os terminais do gerador das bobinas são conectados juntos. A queda de tensão na bobina móvel é desprezível em comparação com a tensão no circuito paralelo porque a resistência dessa bobina é desprezível em comparação com a resistência do circuito paralelo.

Arroz. 4. Circuito de conexão do wattímetro errado

Na fig. 4 dá-se um circuito paralelo incorreto de um wattímetro.Aqui, os terminais do gerador dos enrolamentos são conectados por resistência adicional, como resultado da diferença de potencial entre as extremidades das bobinas é igual à tensão do circuito (às vezes muito significativa 240 - 600 V), e desde o estacionário e em movimento enrolamentos estão próximos uns dos outros, são criadas condições favoráveis ​​​​à destruição do isolamento das bobinas. Além disso, será observada interação eletrostática entre bobinas de potenciais muito diferentes, o que pode causar erro adicional na medição de potência no circuito.