CCI20111111097

7.8. Pomiary mocy

Moc prądu stałego określa się iloczynem napięcia przez natę- -zenie prądu

P = Ul

Chcąc więc wyznaczyć moc dowolnego obwodu prądu stałego wystarczy zmierzyć napięcie i natężenie prądu (rys. 7-11).

Rys. 7-11. Pomiar mocy prądu stałego za pomocą woltomierza i amperomierza

<--^;--

Rys. 7-12. Schemat włączenia watomierza dla pomiaru mocy prądu stałego

Pomiaru mocy prądu stałego można dokonać również bezpośrednio za pomocą watomierza elektrodynamicznego, którego cewkę nieruchomą włącza się do obwodu w szereg z odbiornikiem (rys. 7-12), podobnie jak amperomierz, i wobec tego nazywa się ją prądową; cewkę ruchomą wraz z opornikiem dodatkowym przyłącza się równolegle do odbiornika; jest to tzw. cewka napięciowa.

Moc czynna prądu sinusoidalnie zmiennego jednofazowego wyraża się wzorem

P — U1 cos cp

Pomiaru mocy prądu przemiennego dokonuje się za pomocą watomierza elektrodynamicznego, ferrodynamicznego lub indukcyjnego. Wartość chwilowa momentu napędowego w watomierzu elektrodynamicznym w każdej chwili jest proporcjonalna do wartości chwilowej mocy. A zatem moment ten zmienia się w czasie tak samo, jak zmieniają się wartości chwilowe mocy. Wobec tego na organ ruchomy watomierza działa moment zmienny zarówno co do wielkości, jak i co do zwrotu. Na skutek stosunkowo znacznej bezwładności organu ruchomego nie nadąża on za szybkimi zmia-

nami momentu napędowego i ostatecznie utrzymuje się w pewnym położeniu równowagi odpowiadającym wartości średniej, czyli mocy czynnej P prądu przemiennego. •

Wartość współczynnika cos cp mocy prądu przemiennego można wyznaczyć mając dane: moc czynną P zmierzoną watomierzem i moc pozorną S = U I zmierzoną amperomierzem i woltomierzem wówczas współczynnik mocy

P

Gdy jednak zależy na obserwacji przebiegu zmian rodzaju obciążenia maszyn i sieci prądu przemiennego, stosuje się specjalne przyrządy — wskaźniki współczynnika mocy, tzw. fazomierze.

Metoda pomiaru mocy w układach trójfazowych zależy od układu połączenia i rodzaju obciążenia. Jeżeli mamy np. sieć trój-przewodową o równomiernym obciążeniu faz, przy tym odbiornik jest połączony w gwiazdę i dostępny jest punkt zerowy gwiazdy (np. silnik indukcyjny), to pomiaru można dokonać za pomocą jednego watomierza. Watomierz włącza się według schematu przedstawionego na rys. 7-13. Cewka prądowa jest włączona do jednego

Rys. 7-13. Schemat włączenia watomierza dla pomiaru mocy prądu trójfazowego przy równomiernym obciążeniu faz

z przewodów, a zatem płynie w niej prąd fazowy lf, cewka napięciowa jest włączona pomiędzy zaciskiem cewki prądowej i punktem zerowym gwiazdy, czyli znajduje się ona pod napięciem fazowym Uf. Watomierz wskaże moc jednej fazy Uflf cos cp. Moc całkowitą układu otrzymamy mnożąc wskazane watomierze przez 3, czyli

P = 3 Uflf coscp_f

W sieci czteroprzewodowej (lub trójprzewodowej) prądu trójfazowego przy nierównomiernym obciążeniu faz pomiaru mocy dokonuje się za pośrednictwem trzech watomierzy, włączonych

13*

195