Kā pareizi pievienot vatmetru līdzstrāvas ķēdei
Tam ir vatmetrs nominālajai strāvai 5 A un nominālajam spriegumam 300 V. Kā to pieslēgt elektrotīklam?
Ja slodzes strāva Azx ir mazāka par pieļaujamo strāvu, tas ir, šajā gadījumā mazāka par 5 A, un ja spriegums mērīšanas ķēdē ir mazāks par spoles pieļaujamo spriegumu, tas ir, mazāks par 300 V, tad komutācijas ķēdei ir šāda forma (1. att., a): vispirms ieslēdziet vatmetra virknes spoli — savāc strāvas ķēdi (attēlā parādīta ar treknu līniju), tad savāc sprieguma ķēdi, šim sākumam. Vatmetra sprieguma spoles daļa ir savienota ar džemperi K līdz strāvas spoles sākumam, kas savienota ar vienu no tīkla spailēm, un sprieguma spoles galu, kas savienota ar citu tīkla spaili.
1. attēls. Vatmetra pieslēgšanas shēmas: a — pareizi tīklā, b — nepareizi, c — tīklā ar augstu spriegumu un lielu strāvu.
Dažreiz, kad tajā tiek ieslēgta ķēde ietver pretestību džemperi (1. att., b).To nevar izdarīt, jo šajā gadījumā caur džemperi iet darba strāva, nevis neliela sprieguma ķēdes strāva, kā tas ir iepriekš apspriestajā shēmā. Turklāt vatmetra spoles strāvas ķēdē, kurai ir zema pretestība, tiek pievienota paša džempera pretestība un divas kontaktu pāreju pretestības. Tas viss noved pie papildu kļūdas parādīšanās jaudas mērīšanā.
Ja ierīces skala nav kalibrēta jaudas vienībās (piemēram, vairāku robežu elektrodinamiskajā vatmetrā), bet tai ir noteikts iedalījumu skaits N, tad, lai izmērītu jaudu pie šīs mērījumu robežas, tiek skaitīta jaudas dalījuma vērtība. Vatmetrs jānosaka pēc formulas:
SN = AznUn/ H,
kur Un — vatmetra nominālais spriegums vai sprieguma mērīšanas robeža, Azn — vatmetra strāva vai strāvas mērījuma robeža, A, N — vatmetra skalas iedaļu skaits (parasti 100 vai 150).
Dots vatmetrs ar Un = 150 V, Аzn = 5 A un n= 150. Tad ierīces dalīšanas izmaksas Cn = 150 x 5/150 = 5 W / div,
Lai noteiktu jaudu pēc ierīces rādījumiem, ir nepieciešams ierīces rādījums skalu n daļās, kas jāreizina ar izmaksām par iedalījumu Cn:
P = nSn.
Ja tīkla spriegums ir lielāks par pieļaujamo sprieguma spoles spriegumu un strāva ir lielāka par strāvas spoles pieļaujamo strāvu, tad tas ir nepieciešams pastāvīgas strāvas ķēde lai pievienotu ierīci, izmantojiet papildu rezistoru un mērīšanas šunts (1. att., c).
Kā aprēķināt papildu rezistora un šunta pretestību vatmetra pievienošanai līdzstrāvas ķēdei
Šunta pretestības vērtību vatmetra pievienošanai ķēdei, kas parādīta 1. attēlā, c, var noteikt pēc formulas:
rw = ra (p — 1) = ra (Ia / In — 1),
kur ra — vatmetra strāvas tinuma pretestība, Ohm, p Manevrēšanas koeficients ir un papildu rezistora pretestības vērtība ir no izteiksmes rd = rv (q — 1) = rv (U / Un — 1) ,
kur rv ir vatmetra sprieguma spoles pretestība, omi.
Piemēram, vatmetram ar sprieguma spoles nominālo spriegumu Un = 150 V un strāvas spoles nominālo strāvu Azn = 5 A, kas iekļauts mērīšanas ķēdē ar spriegumu 220 V (1. att., c) plkst. strāva ir aptuveni 20 A, ir nepieciešams, lai papildus rezistora un šunta pretestības tiktu aprēķinātas.
Šunta pretestības vērtība rw = ρα /(20/5-1) = ρα /3,
tad vatmetra pievienošanai nepieciešams šunts, kura pretestība ir trīs reizes mazāka par vatmetra strāvas ķēdes pretestību. Papildu rezistora pretestība ra = rv (220/150-1) =0,46 rv,
Faktiskā jaudas vērtība P = Pwpq, kur Pw ir vatmetra rādījums, ja tā skala ir kalibrēta jaudas vienībās.
Ja vatmetrs ir pievienots šuntam, atdalīšanas vērtību var noteikt šādi:
C'n = (UnAzn / pq) = Cn x p x q
Dotajā piemērā p = 4 un q = 1,46, tāpēc vatmetra rādījums jāreizina ar 5,86, lai noteiktu faktisko jaudas vērtību, kas ir neērti. Tāpēc, izvēloties šuntu un papildu rezistoru, tie mēdz pieņemt koeficientus q un p, kas vienādi ar veseliem skaitļiem.
Šajā piemērā ir ērti ņemt p = 5 un q = 2, t.i.rw = ра / 4 un Rd=rv, tad izmērītās jaudas vērtību var noteikt, reizinot ierīces rādījumus ar 10. Jaunā vatmetra dalījuma vērtība būs vienāda ar C'n= 150x 2 x 5 x 5/150 = 50 W / daļa.,
kur 150 x 2 = 300 V ir jaunā vatmetra sprieguma mērīšanas robeža, 5 x 5 = 25 A ir vatmetra jaunā strāvas mērīšanas robeža.
Ārējais papildu rezistors jāiekļauj tikai pēc vatmetra sprieguma tinuma, nevis tā priekšā, pretējā gadījumā kustīgās spoles potenciāls attiecībā pret stacionāro var sasniegt izolācijai bīstamas vērtības.
