Circuit de commutation d'un wattmètre

Un wattmètre est utilisé pour mesurer directement la puissance d'un circuit DC. La bobine série fixe ou bobine de courant du wattmètre est connectée en série avec les récepteurs d'énergie électrique. Une bobine parallèle mobile ou une bobine de tension connectée en série avec une résistance supplémentaire forme le circuit parallèle du wattmètre, qui est connecté en parallèle avec les récepteurs d'énergie.

Angle de rotation de la partie mobile du wattmètre :

α = k2IIu = k2U / Ru

où I — courant de bobine en série ; Azi — le courant de la bobine parallèle du wattmètre.

Riz. 1. Schéma de l'appareil et connexions du wattmètre

Étant donné que, du fait de l'utilisation d'une résistance supplémentaire, le circuit parallèle du wattmètre a une résistance presque constante rth, alors α = (k2 / Ru) IU = k2IU = k3P

Ainsi, par l'angle de rotation de la partie mobile du wattmètre, la puissance du circuit peut être estimée.

Échelle uniforme du wattmètre.Lorsque vous travaillez avec un wattmètre, il convient de garder à l'esprit qu'un changement de sens du courant dans l'une des bobines entraîne un changement de sens du couple et du sens de rotation de la bobine mobile, et puisque l'échelle de le wattmètre est généralement unilatéral, c'est-à-dire que les divisions d'échelle sont situées de zéro à droite, puis avec le mauvais sens du courant dans l'une des bobines, il sera impossible de déterminer la valeur mesurée à partir du wattmètre.

Pour ces raisons, vous devez toujours distinguer les pinces du wattmètre. La borne de la bobine série connectée à la source d'alimentation s'appelle le générateur et est marquée sur les appareils et les schémas par un astérisque. Une pince de circuit parallèle connectée à un fil connecté à une bobine en série est également appelée pince de générateur et est marquée d'un astérisque.

Ainsi, avec le bon circuit de commutation du wattmètre, les courants dans les enroulements du wattmètre sont dirigés des bornes du générateur vers les bornes non génératrices. Il peut y avoir deux circuits de commutation de wattmètre (voir Fig. 2 et Fig. 3).

Riz. 2. Schéma de câblage correct du wattmètre

Riz. 3. Schéma de câblage correct du wattmètre

Dans le schéma illustré à la fig. 2, le courant de l'enroulement série du wattmètre est égal au courant des récepteurs d'énergie dont la puissance est mesurée, et le circuit parallèle du wattmètre est sous une tension U' supérieure à la tension des récepteurs du montant de la chute de tension dans la bobine série. Par conséquent, PB = IU '= I (U + U1) = IU = IU1 la puissance mesurée par le wattmètre est égale à la puissance des récepteurs d'énergie à mesurer et à la puissance de l'enroulement série du wattmètre.

Dans le schéma illustré à la fig.3, la tension dans le circuit parallèle du wattmètre est égale à la tension des récepteurs et le courant dans la bobine série est supérieur au courant consommé par le récepteur de la valeur du courant dans le circuit parallèle du wattmètre. Par conséquent, Pc = U (I + Iu) = UI + UIu, la puissance mesurée par le wattmètre est égale à la puissance des récepteurs de l'énergie mesurée et à la puissance du circuit parallèle du wattmètre.

Lors de mesures où la puissance des bobines du wattmètre peut être négligée, il est préférable d'utiliser le circuit illustré à la Fig. 2, car généralement la puissance de la bobine série est inférieure à celle de la bobine parallèle et donc la lecture du wattmètre sera plus précise.

Pour des mesures précises, il est nécessaire d'apporter des corrections aux lectures du wattmètre, en raison de la force de son enroulement, et dans de tels cas, le circuit de la Fig. 3, puisque la correction est facilement calculée par la formule U2/Ru, où Ru est généralement connu et la correction reste inchangée à différentes valeurs de courant si U est constant.

Lorsque vous allumez le wattmètre selon le schéma de la fig. 2, les potentiels aux extrémités des bobines ne diffèrent que par la quantité de chute de tension à travers la bobine mobile, car les bornes du générateur des bobines sont connectées ensemble. La chute de tension aux bornes de la bobine mobile est négligeable par rapport à la tension dans le circuit parallèle car la résistance de cette bobine est négligeable par rapport à la résistance du circuit parallèle.

Riz. 4. Mauvais circuit de connexion du wattmètre

En figue. 4 un circuit parallèle incorrect d'un wattmètre est donné.Ici, les bornes du générateur des enroulements sont connectées par une résistance supplémentaire, à la suite de quoi la différence de potentiel entre les extrémités des bobines est égale à la tension du circuit (parfois très importante 240 - 600 V), et puisque les stations fixes et mobiles les enroulements sont à proximité les uns des autres, les conditions sont créées favorables à la destruction de l'isolation des bobines. De plus, une interaction électrostatique sera observée entre des bobines de potentiels très différents, ce qui peut entraîner une erreur supplémentaire dans la mesure de puissance dans le circuit.