Jak zmierzyć moc za pomocą dwóch watomierzy

Na pomiar mocy w obwodach trójfazowych dwóch watomierzy, można nie tylko zaoszczędzić jeden watomierz, ale także z grubsza oszacować ich odczyty wartość współczynnika mocy trójfazowy odbiornik elektryczny.

Na przykład, jeśli obciążenie w fazach jest aktywne i symetryczne, odczyty dwóch watomierzy będą takie same. Można to zobaczyć na diagramie wektorowym (ryc. 1, c).

Prądy pokrywają się w kierunku z napięciami fazowymi (odbiornik połączony z gwiazdą): prąd AzA przy napięciu UA, a prąd AzV przy napięciu UB, ponieważ obciążenie jest aktywne. Wtrysk ψ1 między UAC i AzA jest równy 30O, a kąt ψ2 między UBC a AzB jest również równe 30O.

Ryż. 1... Schemat podłączenia dwóch watomierzy do sieci trójprzewodowej (a, b) oraz wykresy wektorowe napięć i prądów przy cos f = 1 (c) i cos f = 0,5 (d).

Wartości mocy mierzone watomierzami są określane za pomocą tych samych wyrażeń:

Pw1 = UACAzAcosψ1=Ull cos30°,

Pw1 = UBC AzBcosψ2 = Ull cos30°

Jeśli obciążenie jest czynno-indukcyjny charakter i cosinus fi jest równy 0,5, czyli kąt φ = 60°, następnie kąt ψ1= 30°, a kąt ψ2 = 90° (ryc. 1, d).

Odczyty watomierza będą następujące:

Pw1 = Ull cos30°

Pw1 = Ull cos90°

Jeśli odczyty na jednym z watomierzy osiągną zero, oznacza to, że cosinus phi spadł do 0,5.

Z diagramu wynika również, że jeśli cosinus phi w sieci stanie się mniejszy niż 0,5, czyli kąt φ będzie większy niż 60°, to kąt ψ2 będzie większy niż 90°, co doprowadzi do tego, że odczyty na drugim watomierzu stanie się ujemny, wskazówka urządzenia zacznie odchylać się w przeciwnym kierunku (zwykle nowoczesne watomierze mają przełącznik kierunku prądu w ruchomej cewce). Całkowita moc w tym przypadku jest równa różnicy między odczytami watomierzy.

Jeśli obciążenie jest symetryczne, to zgodnie z odczytami dwóch watomierzy można dokładnie obliczyć wartość cos φ zgodnie ze wzorem

cos φ = P / S = P / (√P2 + Q2),

gdzie P = Pw1 + Pw2 — moc czynna trójfazowy odbiornik elektryczny, W, Q = √3(Pw1 + Pw2) — moc bierna trójfazowego odbiornika elektrycznego. Ostatnie wyrażenie pokazuje, że jeśli różnica między odczytami dwóch watomierzy zostanie pomnożona przez √3, otrzymamy reaktywna moc trójfazowy odbiornik elektryczny.