כיצד לחבר נכון מד וואטים למעגל DC

יש לו מד וואט לזרם נקוב של 5 A ומתח נקוב של 300 V. איך מחברים אותו לרשת החשמל?

אם זרם העומס Azx קטן מהזרם המותר, כלומר, במקרה זה פחות מ-5 A, ואם המתח במעגל המדידה קטן מהמתח המותר של הסליל, כלומר פחות מ-300 V, אז למעגל המיתוג יש את הצורה הבאה (איור 1, א): תחילה הפעל את סליל הסדרות של מד הוואטים - אסוף את המעגל הנוכחי (מוצג באיור עם קו מודגש), ואז אסוף את מעגל המתח, לשם כך ההתחלה של סליל המתח של מד הוואטים מחובר למגשר K לתחילתו של סליל הזרם המחובר לאחד ממסופי הרשת, וקצה סליל המתח מחובר למסוף רשת אחר.

איור 1. ערכות לחיבור מד וואטים: a - ישירות ברשת בצורה נכונה, b - בצורה לא נכונה, c - ברשת עם מתח גבוה וזרם גבוה.

לפעמים כאשר מופעל בו מעגל כוללים התנגדות מגשרים (איור 1, ב).לא ניתן לעשות זאת, מכיוון שבמקרה זה עובר זרם הפעלה דרך המגשר, ולא זרם קטן של מעגל המתח, כמו בתכנית שנידונה קודם לכן. בנוסף, במעגל הזרם של סליל מד הוואטים, בעל התנגדות נמוכה, מתווספות ההתנגדות של המגשר עצמו ושתי התנגדויות של מעברי מגע. כל זה מוביל להופעת שגיאה נוספת במדידת הכוח.

אם קנה המידה של המכשיר אינו מכויל ביחידות כוח (לדוגמה, במד וואט אלקטרודינמי רב-מגבלה), אך יש לו מספר מסוים של חלוקות N, אז כדי למדוד הספק בגבול מדידה זה, ערך החלוקה של מד וואט חייב להיקבע על ידי הנוסחה:

SN = AznUn/H,

כאשר Un - מתח נומינלי של מד הוואטים או מגבלת מדידת מתח, Azn - זרם של מד וואט או מגבלה של מדידת זרם, A, N - מספר חלוקות של סולם מד הוואטים (בדרך כלל 100 או 150).

אפשר לתת מד וואט עם Un = 150 V, Аzn = 5 A ו-n= 150. אז עלות החלוקה של המכשיר Cn = 150 x 5/150 = 5 W / div,

כדי לקבוע את ההספק לפי קריאות המכשיר, צריך את קריאת המכשיר בחלוקות של סולמות n להכפיל בעלות לחלוקה Cn:

P = nSn.

אם מתח הרשת גדול מהמתח המותר של סליל המתח והזרם גדול מהזרם המותר של סליל הנוכחי, אזי יש צורך מעגל זרם קבוע כדי לחבר את המכשיר, השתמש בנגד נוסף ו shunt מדידה (איור 1, ג).

כיצד לחשב את ההתנגדות של נגד ו-shunt נוספים לחיבור מד וואט למעגל DC

ניתן לקבוע את הערך של התנגדות ה-shunt לחיבור מד הוואטים עבור המעגל המוצג באיור 1, c, על ידי הנוסחה:

rw = ra (p — 1) = ra (Ia / In — 1),

כאשר ra - התנגדות של פיתול הזרם של מד הוואטים, אוהם, p מקדם ה-shunting הוא וערך ההתנגדות של הנגד הנוסף הוא מהביטוי rd = rv (q - 1) = rv (U / Un - 1) ,

כאשר rv הוא ההתנגדות של סליל המתח של מד הוואטים, אוהם.

לדוגמה, עבור מד וואט עם מתח נומינלי של סליל המתח Un = 150 V וזרם נומינלי של סליל הזרם Azn = 5 A, הכלולים במעגל המדידה עם מתח של 220 V (איור 1, ג) ב- זרם של כ 20 A, יש צורך את ההתנגדויות של הנגד הנוסף ואת shunt מחושבים.

ערך התנגדות shunt rw = ρα /(20/5-1) = ρα /3,

אז נדרש shunt שהתנגדותו קטנה פי שלושה מההתנגדות של המעגל הנוכחי של מד הוואטים כדי לחבר את מד הוואטים. ההתנגדות של הנגד הנוסף ra = rv (220/150—1) = 0.46 rv,

ערך הספק בפועל P = Pwpq, כאשר Pw הוא קריאת מד הוואטים אם קנה המידה שלו מכויל ביחידות כוח.

אם מד הוואטים מחובר ל-shunt, ניתן לקבוע את ערך ההפרדה באופן הבא:

C'n = (UnAzn / pq) = Cn x p x q

בדוגמה שניתנה, p = 4 ו-q = 1.46, לכן יש להכפיל את קריאת מד הוואטים ב-5.86 כדי לקבוע את ערך ההספק בפועל, וזה לא נוח. לכן, כאשר בוחרים shunt ונגד נוסף, הם נוטים לקחת את המקדמים q ו-p שווים למספרים שלמים.

בדוגמה זו נוח לקחת p = 5 ו- q = 2, כלומר.rw = ра / 4 ו-Rd=rv, אז ניתן לקבוע את ערך ההספק הנמדד על ידי הכפלת קריאות המכשיר ב-10. ערך החלוקה החדש של מד הוואטים יהיה שווה ל-C'n= 150x 2 x 5 x 5/150 = 50 ואט לחלק,

כאשר 150 x 2 = 300 V הוא מגבלת מדידת המתח החדשה של מד הוואטים, 5 x 5 = 25 A היא מגבלת מדידת הזרם החדשה של מד הוואטים.

יש לכלול נגד חיצוני נוסף רק לאחר פיתול המתח של מד הוואטים, ולא מולו, אחרת הפוטנציאל של הסליל הנע ביחס לנייח עלול להגיע לערכים מסוכנים לבידוד.