Jak měřit výkon dvěma wattmetry

Na měření výkonu v třífázových obvodech dva wattmetry, je možné jeden wattmetr nejen ušetřit, ale z jejich odečtů i zhruba odhadnout hodnota účiníku třífázový elektrický přijímač.

Pokud je například zátěž ve fázích aktivní a symetrická, pak budou hodnoty obou wattmetrů stejné. To je patrné z vektorového diagramu (obr. 1, c).

Proudy se shodují ve směru s fázovými napětími (přijímač spojený s hvězdou): proud AzA s napětím UA a proud AzV s napětím UB, protože zátěž je aktivní. Injekce ψ1 mezi UAC a AzA se rovná 30O a úhel ψ2 mezi UBC a AzB se také rovná 30O.

Rýže. 1... Schéma zapojení dvou wattmetrů do třívodičové sítě (a, b) a vektorové diagramy napětí a proudů při cos f = 1 (c) a cos f = 0,5 (d).

Hodnoty výkonu měřené wattmetry jsou určeny stejnými výrazy:

Pw1 = UACAzAcosψ1= UlIl cos30 °,

Pw1 = UBC AzBcosψ2 = UlIl cos30 °

Pokud je zátěž aktivní-indukční charakter a kosinus phi je roven 0,5, to znamená úhel φ = 60 °, potom úhel ψ1= 30 ° a úhel ψ2 = 90 ° (obr. 1, d).

Hodnoty wattmetru budou následující:

Pw1 = Ulll cos30 °

Pw1 = UlIl cos90 °

Pokud se hodnoty na jednom z wattmetrů stanou nulovými, znamená to, že kosinus fí klesl na 0,5.

Diagram také ukazuje, že pokud se kosinus fí v síti stane menším než 0,5, to znamená, že úhel φ bude větší než 60 °, pak úhel ψ2 bude větší než 90 °, což povede k tomu, že odečty na druhém wattmetru bude záporná, ručička zařízení se začne vychylovat opačným směrem (moderní wattmetry mají obvykle přepínač směru proudu v pohyblivé cívce). Celkový výkon se v tomto případě rovná rozdílu mezi odečty wattmetrů.

Pokud je zatížení symetrické, můžete podle údajů ze dvou wattmetrů přesně vypočítat hodnotu cos φ podle vzorce

cos φ = P / S = P / (√P2 + Q2),

kde P = Pw1 + Pw2 — činný výkon třífázový elektrický přijímač, W, Q = √3(Pw1 + Pw2) — jalový výkon třífázového elektrického přijímače. Poslední výraz ukazuje, že pokud se rozdíl mezi hodnotami dvou wattmetrů vynásobí √3, dostanete reaktivní síla třífázový elektrický přijímač.