Schaltkreis eines Wattmeters

Mit einem Wattmeter wird die Leistung eines Gleichstromkreises direkt gemessen. Die feste Reihenspule oder Stromspule des Wattmeters ist in Reihe mit den Empfängern elektrischer Energie geschaltet. Eine mit einem zusätzlichen Widerstand in Reihe geschaltete bewegliche Parallelspule bzw. Spannungsspule bildet den Parallelkreis des Wattmeters, der parallel zu den Energieempfängern geschaltet ist.

Drehwinkel des beweglichen Teils des Wattmeters:

α = k2IIu = k2U / Ru

wo ich – Serienspulenstrom; Azi – der Strom der Parallelspule des Wattmeters.

Reis. 1. Schematische Darstellung des Gerätes und der Anschlüsse des Wattmeters

Da die Parallelschaltung des Wattmeters durch den Einsatz zusätzlicher Widerstände einen nahezu konstanten Widerstand rth aufweist, gilt α = (k2 / Ru) IU = k2IU = k3P

Somit kann anhand des Drehwinkels des beweglichen Teils des Wattmeters die Leistung des Stromkreises abgeschätzt werden.

Einheitliche Skala des Wattmeters.Bei der Arbeit mit einem Wattmeter ist zu beachten, dass eine Änderung der Stromrichtung in einer der Spulen eine Änderung der Drehmomentrichtung und der Drehrichtung der beweglichen Spule und damit auch der Skala von Das Wattmeter ist normalerweise einseitig ausgeführt, d.

Aus diesen Gründen sollten Sie immer zwischen den Wattmeter-Zangen unterscheiden. Der mit der Stromquelle verbundene Anschluss der Reihenspule wird Generator genannt und ist auf den Geräten und Schaltplänen mit einem Sternchen gekennzeichnet. Eine Parallelschaltungsklemme, die an einen mit einer Reihenspule verbundenen Draht angeschlossen ist, wird auch Generatorklemme genannt und ist mit einem Sternchen gekennzeichnet.

Mit dem richtigen Wattmeter-Schaltkreis werden die Ströme in den Wattmeterwicklungen daher von den Generatoranschlüssen zu den Nicht-Generatoranschlüssen geleitet. Es können zwei Wattmeter-Schaltkreise vorhanden sein (siehe Abb. 2 und Abb. 3).

Reis. 2. Korrekter Schaltplan des Wattmeters

Reis. 3. Korrekter Schaltplan des Wattmeters

In dem in Abb. gezeigten Schema. Gemäß Fig. 2 ist der Strom der Reihenwicklung des Wattmeters gleich dem Strom der Energieempfänger, deren Leistung gemessen wird, und die Parallelschaltung des Wattmeters steht unter einer Spannung U', die um den Betrag größer ist als die Spannung der Empfänger Spannungsabfall in der Reihenspule. Daher ist PB = IU '= I (U + U1) = IU = IU1 die vom Wattmeter gemessene Leistung ist gleich der Leistung der zu messenden Energieempfänger und der Leistung der Reihenwicklung des Wattmeters.

In dem in Abb. gezeigten Schema.In 3 ist die Spannung im Parallelkreis des Wattmeters gleich der Spannung der Empfänger und der Strom in der Reihenspule ist um den Wert des Stroms im Parallelkreis des Wattmeters größer als der vom Empfänger verbrauchte Strom. Daher ist Pc = U (I + Iu) = UI + UIu, die vom Wattmeter gemessene Leistung ist gleich der Leistung der Empfänger der gemessenen Energie und der Leistung der Parallelschaltung des Wattmeters.

Bei Messungen, bei denen die Leistung der Wattmeterspulen vernachlässigbar ist, ist es vorzuziehen, die in Abb. gezeigte Schaltung zu verwenden. 2, da normalerweise die Leistung der Reihenspule geringer ist als die der Parallelspule und daher die Wattmeteranzeige genauer ist.

Für genaue Messungen müssen aufgrund der Stärke seiner Wicklung Korrekturen an den Messwerten des Wattmeters vorgenommen werden. In solchen Fällen wird die Schaltung von Abb. 3, da die Korrektur leicht durch die Formel U2/Ru berechnet werden kann, wobei Ru normalerweise bekannt ist und die Korrektur bei verschiedenen Stromwerten unverändert bleibt, wenn U konstant ist.

Wenn Sie das Wattmeter gemäß dem Diagramm in Abb. einschalten. Wie in 2 gezeigt, unterscheiden sich die Potentiale an den Enden der Spulen nur durch den Spannungsabfall an der beweglichen Spule, da die Generatoranschlüsse der Spulen miteinander verbunden sind. Der Spannungsabfall an der beweglichen Spule ist im Vergleich zur Spannung im Parallelkreis vernachlässigbar, da der Widerstand dieser Spule im Vergleich zum Widerstand des Parallelkreises vernachlässigbar ist.

Reis. 4. Falscher Anschlusskreis für das Wattmeter

In Abb. In Abb. 4 ist eine falsche Parallelschaltung eines Wattmeters angegeben.Hier werden die Generatoranschlüsse der Wicklungen durch zusätzliche Widerstände verbunden, wodurch die Potentialdifferenz zwischen den Enden der Spulen gleich der Spannung des Stromkreises (manchmal sehr signifikant 240-600 V) ist und sowohl stationär als auch bewegt ist Wenn Wicklungen dicht nebeneinander liegen, werden günstige Bedingungen für die Zerstörung der Isolierung der Spulen geschaffen. Darüber hinaus wird eine elektrostatische Wechselwirkung zwischen Spulen mit sehr unterschiedlichem Potenzial beobachtet, was zu zusätzlichen Fehlern bei der Leistungsmessung im Stromkreis führen kann.