Значение активной мощности в однофазовой цепи переменного тока определяют по формуле P = UI cos фи, где U — напряжение приемника, В, I — ток приемника, А, фи — фазовый сдвиг меж напряжением и током.

Из формулы видно, что мощность в цепи переменного тока можно найти косвенным методом, если включить три прибора: амперметр, вольтметр и фазометр. Но в данном случае нельзя рассчитывать на огромную точность измерения, потому что погрешность измерения мощности будет зависеть не только лишь от суммы погрешностей всех 3-х устройств, да и от погрешности способа измерения, вызванной методом включения амперметра и вольтметра. Потому данный способ можно использовать исключительно в случае, когда не требуется большая точность измерений.

Если активную мощность необходимо измерить точно, то идеальнее всего применить ваттметры электродинамической системы либо электрические ваттметры. При грубых измерениях могут быть применены ферродинамические ваттметры.

Если напряжение в цепи меньше предела измерений ваттметра по напряжению, ток нагрузки меньше допустимого тока измерительного прибора, то схема включения ваттметра в цепь переменного тока подобна cхеме включения ваттметра в цепь неизменного тока. Другими словами токовую катушку включают поочередно с нагрузкой, а обмотку напряжения — параллельно нагрузке.

При подключении электродинамических ваттметров следует учесть, что они полярны не только лишь в цепи неизменного, да и в цепи переменного тока. Чтоб обеспечить правильное (в сторону шкалы) отклонение стрелки прибора от нуля, начала обмоток на панели прибора обозначены точкой либо звездочкой. Зажимы, по меченные таким макаром, именуют генераторными, потому что конкретно их подключают к источнику энергии.

Недвижную катушку ваттметра можно включать поочередно с нагрузкой только при токах нагрузки 10 — 20 А. Если ток нагрузки больше, то токовую катушку ваттметра включают через измерительный трансформатор тока.

Для измерения мощности в цепи переменного тока с низким коэффициентом мощности следует использовать особые низкокосинусные ваттметры. На их шкале обозначено, для каких значений cos фи они предусмотрены.

Когда cos фи<1, то для исключения перегрузки электродинамического ваттметра необходимо включать контрольные амперметр и вольтметр. К примеру, ваттметр с номинальным током Iи=5 А может показать полное отклонение при токе I = 5 А и cos фи =1 и при токе I =6,25 Аиcos фи =1 (так кaк I = Iн / cos фи). Во 2-м случае ваттметр будет перегружен.

Включение ваттметра в цепь переменного тока, при токе нагрузки больше допустимого

Если ток нагрузки больше допустимого тока ваттметра, то токовую катушку ваттметра включают через измерительный трансформатор тока (рис. 1, а).

Рис. 1. Схемы включения ваттметра в цепь переменного тока с огромным током (а) и в высоковольтную сеть (б).

При выборе трансформатора тока нужно смотреть за тем, чтоб номинальный первичный ток трансформатора I_1и был равен измеряемому току в сети либо больше него.

К примеру, если значение тока в нагрузке добивается 20 А, то можно брать трансформатор тока, рассчитанный на первичный номинальный ток 20 А с номинальным коэффициентом трансформации по току Kн1 = I_1и/ I_2и = 20/5 = 4.

Если при всем этом в измерительной цепи напряжение меньше допустимого ваттметром, то катушку напряжения включают конкретно на напряжение нагрузки. Начало катушки напряжения с помощью перемычки / подключают к началу токовой катушки. Так же непременно устанавливают перемычку 2 (начало катушки подключают к сети). Конец катушки напряжения подключают к другому зажиму сети.

Для определения реальной мощности в измеряемой цепи нужно показание ваттметра помножить на номинальный коэффициент трансформации трансформатора тока: P = Pw х Kн₁ = Pw х 4

Если ток в сети может превосходить 20 А, то следует избрать трансформатор тока с первичным номинальным током 50 А, при всем этом Kн₁ = 50/5 = 10.

В данном случае для определения значения мощности показания ваттметра нужно множить на 10.