Реферат: Классификация электроизмерительных приборов

Число оборотов диска за промежуток времени.

Таким образом, число оборотов диска пропорциональ­но расходу электроэнергии. Величину с_т /с_р 2p называют постоянной счетчика. Она показывает, какому количе­ству киловатт-часов электроэнергии соответствует один оборот диска. Червячная передача счетного механизма учитывает постоянную счетчика, и счетный механизм непосредственно отсчитывает энергию в киловатт-часах.

Поскольку индуцируемые токи во вращающемся эле­менте зависят от частоты сети ¦, ее изменение сказывается на правильности показаний счетчика.

Для трехфазных систем выпускают счетчики, состоя­щие из трех и двух однофазных систем (для четырех- и трехпроводной сети). В этом случае вращающий элемент является общим и счетный механизм показывает потреб­ление электроэнергии трехфазным электроприемником.

Индукционные счетчики весьма надежны в эксплуа­тации.

ИЗМЕРЕНИЯ В ОДНОФАЗНЫХ ЦЕПЯХ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

Измерения тока и напряжения в цепях синусоидаль­ного тока мало чем отличаются от измерений в цепях постоянного тока. Как уже указывалось, верхний пре­дел измерения амперметров можно увеличить с помо­щью специальных шунтов. С этой же целью для ампер­метров применяют трансформаторы тока, а для вольт­метра — трансформаторы напряжения . Схему с использованием измерительных трансформаторов на­пряжения применяют при измерениях в сетях напря­жением выше 1 кВ.

При применении измерительных трансформаторов необходимо следить, чтобы их нагрузка не превосходила номинальных значений, указанных в паспорте. Для обес­печения более высокой точности измерения выбирают измерительные трансформаторы с классом точности выше, чем класс измерительных приборов.

Для измерения активной мощности используют од­нофазные ваттметры (обычно электродинамической си­стемы).

Р = c_w n, где c_w = (U_{Н0 M} I_{H 0 M} )/N — цена деления шкалы ваттметра, Вт/дел.; N — число делений всей шкалы прибора; п — число делений шкалы прибора, отсчитанное указателем.

Если напряжение сети или на зажимах приемника превышает номинальное напряжение U_{H 0 M} параллельной обмотки ваттметра, то последовательно с ней включают наружный добавочный резистор R_д .

При включении обмоток ваттметра через измеритель­ные трансформаторы (рис. 10.3) цену деления ваттметра определяют с учетом коэффициентов трансформации k_I трансформатора тока и k_U трансформатора напряжения:

При этом надо следить за правильным включением на­чал и концов обмоток транс­форматоров и генераторных зажимов обмоток ваттметра.

ИЗМЕРЕНИЯ В ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ

Те же измерения что и одно фазных.

При несимметричной нагрузке активную мощность измеряют тремя ваттметрами, каждый из ко­торых измеряет мощность одной фазы — фазную мощ­ность. Для этого ваттметры включают так, чтобы через последовательные обмотки замыкались фазные токи, а на параллельные обмотки были поданы фазные напряжения. Тогда фазные мощности а мощность трехфазного приемника рав­на сумме фазных мощностей:

Р = Р_А + Р_B + Р_C

Измерение мощности тремя ваттметрами возможно при любых условиях.

При симметричной нагрузке фазные мощности рав­ны, поэтому в этом случае можно, измерив одним ватт­метром мощность одной фазы Р_ф , найти мощность трех­фазного приемника как Р = ЗР_Ф.

У большинства стационарных симметричных электро­приемников имеется только три зажима для присоедине­ния его к трехфазной трехпроводной сети. В этих случаях применяют схему включения ваттметра с искусственной нейтральной точкой Искусственную нейтраль­ную точку n’ создают, включая звездой параллельную обмотку ваттметра с сопротивлением Ru и два резистора с сопротивлением R = Ru. При соединении приемника звез­дой I_Л = I_Ф и, так как на параллельную обмотку ваттметра подано фазное напряжение, ваттметр измеряет фазную мощность. Соединение приемника треугольником всегда может быть преобразовано в эквивалентную звезду. Сле­довательно, для получения искомой трехфазной мощно­сти показание ваттметра надо умножать на три или отгра­дуировать шкалу прибора с учетом этого сомножителя. Мощность трехфазного приемника при любой схеме соединения фаз, при симметричной и несимметричной нагрузках, в трехпроводной цепи может быть измерена с помощью двух ваттметров. Мгновенное значение мощно­сти трехфазного приемника

P= P_A + P_B + P_C = u_A i_A + u_B i_B + u_C i_C

i_A + i_B + i_C =0

P = (u_A -u_B )i_A + (u_C -u_B )i_C

Так как разность фазных напряжений является линей­ным напряжением, т. е. u_A -u_B = u_AB ; u_C -u_B = u_CB , то p= u_AB i_A + u_CB i_C =p’+ p’’

P’=U_AB I_A cosa, P’’=U_CB I_C cosb, a=Ð(U_AB ,I_A ), b=Ð(U_CB ,I_C )

P = P’+ P’’ = U_AB I_A cosa + U_CB I_C cosb.

Достаточно иметь два ватт­метра, которые должны быть включены так, чтобы в их последовательных обмотках существовали токи I_А и I_C , а на параллельные обмотки были поданы напряжения U_ab и U_cb соответственно. В общем случае после­довательные обмотки могут быть включены в любые два линейных провода, но концы параллельных обмоток все­гда подключают к свободному проводу.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Сопротивление R различных элементов электриче­ских цепей изменяется в. очень широком диапазоне. Ус­ловно сопротивления можно разделить на малые (до 1 Ом), средние (от 1 Ом до 100 кОм) и большие (более 100 кОм). Для измерения сопротивлений используют следующие методы: косвенный метод (с помощью ам­перметра и вольтметра), метод непосредственной оцен­ки (с помощью омметра), метод сравнения (с помощью мостов и потенциометров).

В косвенном методе вольтметром измеряют напряже­ние U на резисторе, а амперметром — ток в резисторе и вычисляют сопротивление: