Аналоговые электромеханические измерительные приборы. Ларионов А.Н - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

33
4.6. Электродинамические ваттметры
Для измерения мощности в цепях постоянного и переменного тока применяют
электродинамические ваттметры. Неподвижная катушка 1 включается последова -
тельно с нагрузкой, поэтому она называется последовательной или токовой ка -
тушкой (рис.22). Подвижная катушка 2 вместе с добавочным резистором R
д
, ко -
торая позволяет расширять диапазон измерений ваттметра по то ку и способству-
ет уменьшению погрешности измерений, включается параллельно нагрузке на
напряжение U. Поэтому она называется параллельной обмоткой или цепью на-
пряжения.
По параллельной цепи течет ток I
u
=U/R
u
, где R
u
=R
д
+R
2
– сопротивление па-
раллельной цепи, R
2
– сопротивление параллельной обмотки . Угол поворота под-
вижного механизма прибора равен:
α=k·I·I
u
=k·I·(U/R
u
)=(k/R
u
)·I·U=k
1
·P.
Таким образом, угол поворота подвижного механизма пропорционален мощности
Р . Следовательно , ваттметр имеет равномерную шкалу.
Изменение направления тока в одной из катушек вызывает изменение направ-
ления вращающего момента и , следовательно , направления поворота подвижной
рамки . Это делает отсчет по шкале невозможным, так как у прибора односторон-
няя шкала. Поэтому необходимо
различать зажимы ват-тметра. Зажим
последовательной це-пи, соединяемый
с источником пита - ния, называется
генераторным. За - жим параллельной
цепи, соединяе -мый с
последовательной катушкой, также
называется генераторным. Ге-
нераторные зажимы обозначаются
символом *. Таким образом, ват-тметр
имеет четыре зажима: два за -
Рис. 22 жима токовых и два зажима напря-
жения. При правильном включении
ваттметра токи в его катушках направлены от генераторных зажимов к зажимам,
называемым нагрузочными.
Цена деления ваттметра определяется из соотношения: c=U
н
·I
н
/α
н
, где α
н
–
число делений шкалы. Например, если I
н
=5 А ; U
н
=300 В; α
н
=150, то c=
=5·300/150=10 Вт /дел.
В зависимости от сопротивления нагрузки различают две схемы включения
ваттметров, отличающиеся способом соединения параллельной цепи (рис.23). 
                                                       33

                              4.6. Эле ктр о д и на м и че ски е ва ттм е тр ы

     Для и зм е р е ни я м о щ но сти в ц е п ях п о сто янно го и п е р е м е нно го то ка п р и м е няю т
эле ктр о д и на м и че ски е ва ттм е тр ы. Не п о д ви ж на я ка тушка 1 вклю ча е тся п о сле д о ва -
те льно с на гр узко й, п о это м у о на на зыва е тся п о сле д о ва те льно й и ли то ко во й ка -
тушко й (р и с.22). П о д ви ж на я ка тушка 2 вм е сте с д о б а во чным р е зи сто р о м Rд, ко -
то р а я п о зво ляе тр а сши р ять д и а п а зо н и зм е р е ни й ва ттм е тр а п о то ку и сп о со б ству-
е т ум е ньше ни ю п о гр е шно сти и зм е р е ни й, вклю ча е тся п а р а лле льно на гр узке на
на п р яж е ни е U. П о это м у о на на зыва е тся п а р а лле льно й о б м о тко й и ли ц е п ью на -
п р яж е ни я.
     П о п а р а лле льно й ц е п и те че т то к Iu=U/Ru, гд е Ru=Rд+R2 – со п р о ти вле ни е п а -
р а лле льно й ц е п и , R2 – со п р о ти вле ни е п а р а лле льно й о б м о тки . Уго л п о во р о та п о д -
ви ж но го м е ха ни зм а п р и б о р а р а ве н:
                                   α=k·   I·Iu=k·  I·
                                                    (U/Ru)=(k/Ru)·     I·U=k1·  P.
Та ки м о б р а зо м , уго л п о во р о та п о д ви ж но го м е ха ни зм а п р о п о р ц и о на ле н м о щ но сти
Р . Сле д о ва те льно , ва ттм е тр и м е е тр а вно м е р ную шка лу.
     Изм е не ни е на п р а вле ни я то ка в о д но й и з ка туше к вызыва е ти зм е не ни е на п р а в-
ле ни я вр а щ а ю щ е го м о м е нта и , сле д о ва те льно , на п р а вле ни я п о во р о та п о д ви ж но й
р а м ки . Это д е ла е то тсче тп о шка ле не во зм о ж ным , та к ка к у п р и б о р а о д но сто р о н-
                                                          няя шка ла . П о это м у не о б хо д и м о
                                                          р а зли ча ть за ж и м ы ва т-тм е тр а . За ж и м
                                                          п о сле д о ва те льно й ц е -п и , со е д и няе м ый
                                                          с и сто чни ко м п и та -ни я, на зыва е тся
                                                          ге не р а то р ным . За -ж и м п а р а лле льно й
                                                          ц е п и,             со е д и няе -м ый                 с
                                                          п о сле д о ва те льно й ка тушко й, та кж е
                                                          на зыва е тся          ге не р а то р ным .          Ге -
                                                          не р а то р ные      за ж и м ы       о б о зна ча ю тся
                                                          си м во ло м *. Та ки м о б р а зо м , ва т-тм е тр
                                                          и м е е тче тыр е за ж и м а : д ва за -
                      Ри с. 22                            ж и м а то ко вых и д ва за ж и м а на п р я-
                                                          ж е ни я. П р и п р а ви льно м вклю че ни и
ва ттм е тр а то ки в е го ка тушка х на п р а вле ны о тге не р а то р ных за ж и м о в к за ж и м а м ,
на зыва е м ым на гр узо чным и .
     Ц е на д е ле ни я ва ттм е тр а о п р е д е ляе тся и з со о тно ше ни я: c=Uн·         Iн /αн , гд е αн –
чи сло д е ле ни й шка лы. На п р и м е р , е сли Iн=5 А ; Uн=300 В ; αн=150, то c=
=5·   300/150=10 В т /дел.
     В за ви си м о сти о т со п р о ти вле ни я на гр узки р а зли ча ю т д ве схе м ы вклю че ни я
ва ттм е тр о в, о тли ча ю щ и е ся сп о со б о м со е д и не ни я п а р а лле льно й ц е п и (р и с.23).

Страницы