Com mesurar la potència en un circuit AC trifàsic

La potència en un circuit trifàsic es pot mesurar amb un, dos i tres wattmetres. El mètode d'un sol dispositiu s'utilitza en un sistema simètric trifàsic. La potència activa de tot el sistema és igual a tres vegades el consum d'energia en una de les fases.

En connectar la càrrega en estrella amb un punt neutre accessible, o si, en connectar la càrrega en delta, és possible connectar la bobina del vatímetre en sèrie amb la càrrega, podeu utilitzar els circuits de commutació mostrats a la fig. 1.

Arròs. 1 Circuits per mesurar la potència del corrent altern trifàsic en connectar càrregues a — segons un circuit en estrella amb un punt zero accessible; b — segons l'esquema del triangle, utilitzant un wattmetre

Si la càrrega està connectada en estrella amb un punt neutre o delta no disponible, es pot utilitzar un circuit amb un punt neutre artificial (Fig. 2). En aquest cas, les resistències han de ser iguals a Rw + Ra = Rb = Rc.

Figura 2. Esquema de mesura de potència CA trifàsica amb un wattmetre amb un punt zero artificial

Per mesurar la potència reactiva, els extrems de corrent del vatímetre es connecten a la secció de cada fase, i els extrems de la bobina de tensió a dues fases més (Fig. 3). Complet potència reactiva es determina multiplicant la lectura del wattmetre per l'arrel de tres. (Fins i tot amb una lleugera asimetria de fase, l'ús d'aquest mètode dóna un error significatiu).

Arròs. 3. Esquema de mesura de la potència reactiva del corrent altern trifàsic amb un vatímetre

El mètode de dos dispositius es pot utilitzar amb càrrega de fase equilibrada i desequilibrada. A la fig. 4. La potència activa es determina com la suma de les lectures del vatímetre.

Quan es mesura la potència reactiva, el circuit de la Fig. 5, però amb un punt zero artificial. Per crear un punt zero, cal complir la condició d'igualtat de les resistències dels bobinatges de tensió dels vatímetres i la resistència R. La potència reactiva es calcula mitjançant la fórmula

on P1 i P2 — lectures de wattmetres.

Amb la mateixa fórmula, es pot calcular la potència reactiva amb càrrega uniforme de les fases i connexió de wattmetres segons el diagrama de la fig. 4. L'avantatge d'aquest mètode és que la potència activa i reactiva es poden determinar mitjançant el mateix esquema. Amb la càrrega uniforme de les fases, la potència reactiva es pot mesurar segons el diagrama de la fig. 5 B.

El mètode de tres parts s'aplica a cada càrrega de fase. La potència activa es pot mesurar segons el diagrama de la fig. 6. La potència de tot el circuit es determina sumant les lectures de tots els vatímetres.

Arròs. 4.Esquemes per mesurar la potència activa del corrent altern trifàsic amb dos wattmetres a — els bobinatges actuals s'inclouen a les fases A i C; b — en les fases A i B; c — a les fases B i C

La potència reactiva per a una xarxa de tres i quatre fils es mesura segons el diagrama de la fig. 7 i es calcula mitjançant la fórmula

on РА, РБ, РК — lectures de wattmetres incloses a les fases A, B, C.

Arròs. 5. Esquemes de mesura de la potència reactiva del corrent altern trifàsic amb dos wattmetres

Arròs. 6. Esquemes per mesurar la potència activa del corrent altern trifàsic amb tres wattmetres a — en presència d'un conductor neutre; b — amb un punt zero artificial

A la pràctica, s'utilitzen generalment wattmetres trifàsics d'un, dos i tres elements segons el mètode de mesura.

Per ampliar el límit de mesura, podeu aplicar tots els esquemes indicats en connectar wattmetres mitjançant transformadors de mesura de corrent i tensió. A la fig. La figura 8 mostra com a exemple un esquema per mesurar la potència pel mètode de dos dispositius quan s'encenen mitjançant transformadors de mesura de corrent i tensió.

Arròs. 7. Esquemes de mesura de potència reactiva amb tres wattmetres

Arròs. 8. Esquemes d'encesa de wattmetres mitjançant transformadors de mesura.