วิธีเชื่อมต่อวัตต์มิเตอร์กับวงจร DC อย่างถูกต้อง

มีวัตต์มิเตอร์สำหรับกระแสไฟฟ้าที่กำหนดที่ 5 A และแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดที่ 300 V จะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลักได้อย่างไร

หากกระแสโหลด Azx น้อยกว่ากระแสที่อนุญาตนั่นคือในกรณีนี้น้อยกว่า 5 A และถ้าแรงดันไฟฟ้าในวงจรการวัดน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตของขดลวดนั่นคือน้อยกว่า 300 V ดังนั้น วงจรสวิตชิ่งมีรูปแบบดังต่อไปนี้ (รูปที่ 1, a): ขั้นแรกให้เปิดขดลวดอนุกรมของวัตต์มิเตอร์ — รวบรวมวงจรกระแส (แสดงในรูปด้วยเส้นหนา) จากนั้นรวบรวมวงจรแรงดัน เพื่อเริ่มต้น ของขดลวดแรงดันไฟฟ้าของวัตต์มิเตอร์เชื่อมต่อกับจัมเปอร์ K ไปยังจุดเริ่มต้นของขดลวดปัจจุบันที่เชื่อมต่อกับขั้วกริดตัวใดตัวหนึ่ง และปลายของขดลวดแรงดันที่เชื่อมต่อกับขั้วกริดอีกตัวหนึ่ง

รูปที่ 1 รูปแบบการเชื่อมต่อวัตต์มิเตอร์: a — โดยตรงในเครือข่ายอย่างถูกต้อง b — ไม่ถูกต้อง c — ในเครือข่ายที่มีไฟฟ้าแรงสูงและกระแสไฟฟ้าสูง

บางครั้งเมื่อมีการเปิดวงจรในนั้น รวมถึงการต่อต้าน จัมเปอร์ (รูปที่ 1, b)สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้เนื่องจากในกรณีนี้กระแสการทำงานจะผ่านจัมเปอร์และไม่ใช่กระแสเล็ก ๆ ของวงจรแรงดันดังในโครงร่างที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ นอกจากนี้ในวงจรปัจจุบันของขดลวดวัตต์มิเตอร์ซึ่งมีความต้านทานต่ำจะมีการเพิ่มความต้านทานของจัมเปอร์และความต้านทานการเปลี่ยนหน้าสัมผัสสองค่า ทั้งหมดนี้นำไปสู่ข้อผิดพลาดเพิ่มเติมในการวัดพลังงาน

หากไม่ได้สอบเทียบสเกลของอุปกรณ์ในหน่วยพลังงาน (เช่น ในวัตต์มิเตอร์แบบอิเล็กโทรไดนามิกแบบหลายลิมิต) แต่มีจำนวนหาร N จำนวนหนึ่ง ดังนั้นในการวัดกำลังที่ขีดจำกัดการวัดนี้ ค่าของการแบ่ง วัตต์มิเตอร์จะต้องกำหนดโดยสูตร:

SN = AznUn/ H,

โดยที่ Un — แรงดันเล็กน้อยของวัตต์มิเตอร์หรือขีด จำกัด ของการวัดแรงดัน, Azn คือกระแสของวัตต์มิเตอร์หรือขีด จำกัด ของการวัดกระแส, A, N - จำนวนส่วนของมาตราส่วนวัตต์มิเตอร์ (ปกติคือ 100 หรือ 150)

ให้วัตต์มิเตอร์ได้รับ Un = 150 V, AZn = 5 A และ n= 150 จากนั้นค่าหารของอุปกรณ์ Cn = 150 x 5/150 = 5 W / div

ในการกำหนดกำลังไฟตามการอ่านค่าของอุปกรณ์ คุณต้องอ่านค่าอุปกรณ์ในส่วนมาตราส่วน n คูณด้วยต้นทุนต่อส่วน Cn:

P = nSn

หากแรงดันไฟหลักมากกว่าแรงดันที่อนุญาตของคอยล์แรงดันและกระแสมากกว่ากระแสที่อนุญาตของคอยล์ปัจจุบัน จำเป็น วงจรกระแสคงที่ ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ให้ใช้ตัวต้านทานเพิ่มเติมและ วัดปัด (รูปที่ 1, ค).

วิธีการคำนวณความต้านทานของตัวต้านทานเพิ่มเติมและการแบ่งสำหรับการเชื่อมต่อวัตต์มิเตอร์กับวงจรไฟฟ้ากระแสตรง

ค่าของความต้านทานการแบ่งสำหรับการเชื่อมต่อวัตต์มิเตอร์สำหรับวงจรที่แสดงในรูปที่ 1, c สามารถกำหนดได้โดยสูตร:

rw = ra (p — 1) = ra (Ia / ใน — 1),

โดยที่ ra — ความต้านทานของขดลวดปัจจุบันของวัตต์มิเตอร์, โอห์ม, p ค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งคือและค่าความต้านทานของตัวต้านทานเพิ่มเติมมาจากนิพจน์ rd = rv (q — 1) = rv (U / Un — 1) ,

โดยที่ rv คือความต้านทานของขดลวดแรงดันของวัตต์มิเตอร์ โอห์ม

ตัวอย่างเช่นสำหรับวัตต์มิเตอร์ที่มีแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยของขดลวดแรงดันไฟฟ้า Un = 150 V และกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของขดลวดปัจจุบัน Azn = 5 A ซึ่งรวมอยู่ในวงจรการวัดด้วยแรงดันไฟฟ้า 220 V (รูปที่ 1, c) ที่ กระแสประมาณ 20 A จำเป็นต้องคำนวณความต้านทานของตัวต้านทานเพิ่มเติมและการแบ่ง

ค่าความต้านทานการปัด rw = ρα /(20/5-1) = ρα /3,

จากนั้นต้องใช้ตัวแบ่งที่มีความต้านทานน้อยกว่าความต้านทานของวงจรปัจจุบันของวัตต์มิเตอร์ถึงสามเท่าเพื่อเชื่อมต่อวัตต์มิเตอร์ ความต้านทานของตัวต้านทานเพิ่มเติม ra = rv (220/150—1) =0.46 rv

ค่าพลังงานจริง P = Pwpq โดยที่ Pw คือค่าวัตต์มิเตอร์ที่อ่านได้ หากสเกลได้รับการปรับเทียบในหน่วยพลังงาน

หากต่อวัตต์มิเตอร์แล้ว ค่าการแยกสามารถกำหนดได้ดังนี้:

C'n = (UnAzn / pq) = Cn x p x คิว

ในตัวอย่างที่กำหนด p = 4 และ q = 1.46 ดังนั้นการอ่านวัตต์มิเตอร์ต้องคูณด้วย 5.86 เพื่อกำหนดค่ากำลังไฟฟ้าจริง ซึ่งไม่สะดวก ดังนั้นเมื่อเลือกตัวแบ่งและตัวต้านทานเพิ่มเติม พวกเขามักจะใช้ค่าสัมประสิทธิ์ q และ p เท่ากับจำนวนเต็ม

ในตัวอย่างนี้ สะดวกที่จะใช้ p = 5 และ q = 2 เช่นrw = ра / 4 และ Rd=rv จากนั้นค่าพลังงานที่วัดได้สามารถกำหนดได้โดยการคูณการอ่านค่าอุปกรณ์ด้วย 10 ค่าการแบ่งวัตต์ใหม่จะเท่ากับ C'n= 150x 2 x 5 x 5/150 = 50 ว/ส่วน.,

โดยที่ 150 x 2 = 300 V คือขีดจำกัดการวัดแรงดันไฟฟ้าของวัตต์มิเตอร์ใหม่ 5 x 5 = 25 A คือขีดจำกัดการวัดกระแสไฟฟ้าใหม่ของวัตต์มิเตอร์

ควรรวมตัวต้านทานเพิ่มเติมภายนอกไว้หลังจากขดลวดแรงดันไฟฟ้าของวัตต์มิเตอร์เท่านั้นและไม่ได้อยู่ด้านหน้ามิฉะนั้นศักยภาพของขดลวดเคลื่อนที่ที่เกี่ยวกับขดลวดที่อยู่นิ่งอาจถึงค่าที่เป็นอันตรายต่อฉนวน