Comment mesurer la puissance active dans un circuit alternatif monophasé

Valeur de la puissance active en circuit à courant alternatif monophasé est déterminé par la formule P = UI cos phi, où U est la tension du récepteur, V, I — courant du récepteur, A, phi — déphasage entre la tension et le courant.

D'après la formule, on peut voir que la puissance dans un circuit de courant alternatif peut être déterminée indirectement si vous incluez trois appareils : un ampèremètre, un voltmètre et phasemètre… Dans ce cas, cependant, on ne peut pas compter sur une plus grande précision de mesure, car l'erreur de mesure de puissance dépendra non seulement de la somme des erreurs des trois appareils, mais également de l'erreur de la méthode de mesure causée par le chemin, sur lequel ampèremètre et voltmètre sont inclus. Par conséquent, cette méthode ne peut être utilisée que lorsqu'une précision de mesure élevée n'est pas requise.

Si la puissance active doit être mesurée avec précision, il est préférable d'utiliser des wattmètres à système électrodynamique ou des wattmètres électroniques. Les wattmètres ferrodynamiques peuvent être utilisés pour des mesures approximatives.

Si la tension du circuit est inférieure à la limite de mesure de tension du wattmètre, le courant de charge est inférieur au courant admissible de l'appareil de mesure, alors le circuit de connexion du wattmètre au circuit alternatif est similaire schéma de connexion d'un wattmètre à un circuit à courant continu… Cela signifie que la bobine de courant est connectée en série avec la charge et que la bobine de tension est connectée en parallèle avec la charge.

Lors de la connexion de wattmètres électrodynamiques, il convient de garder à l'esprit qu'ils sont polaires non seulement dans le circuit CC, mais également dans le circuit CA. Pour garantir l'écart correct (à l'échelle) de l'aiguille de l'instrument par rapport à zéro, le début des enroulements sur le tableau de bord est indiqué par un point ou un astérisque. Les pinces marquées de cette manière sont appelées pinces génératrices car elles sont connectées à une source d'alimentation.

La bobine fixe du wattmètre peut être connectée en série avec la charge uniquement à des courants de charge de 10 à 20 A. Si le courant de charge est supérieur, la bobine de courant du wattmètre est connectée via un transformateur de courant de mesure.

Pour mesurer la puissance dans un circuit alternatif avec un faible facteur de puissance, des wattmètres spéciaux à faible cosinus doivent être utilisés. Leur échelle indique à quelles valeurs de cos phi elles sont destinées.

Lorsque cos phi <1, alors pour ne pas surcharger le wattmètre électrodynamique, il faut prévoir l'ampèremètre et le voltmètre de contrôle. Par exemple, un wattmètre avec un courant nominal de Azu = 5 A peut afficher un écart de courant complet de Azu = 5 A et cos phi = 1 et à un courant de Azu = 6,25 A et cos phi = 1 (donc Azu = Azun / cos phi). Dans le second cas, le wattmètre sera surchargé.

L'inclusion d'un wattmètre dans le circuit alternatif, avec un courant de charge supérieur à celui autorisé

Si le courant de charge est supérieur au courant admissible du wattmètre, la bobine de courant du wattmètre est activée au moyen d'un transformateur de courant de mesure (Fig. 1, a).

Riz. 1. Schémas de connexion d'un wattmètre à un circuit à courant alternatif à courant élevé (a) et à un réseau à haute tension (b).

Lors du choix d'un transformateur de courant, il faut s'assurer que le courant primaire nominal du transformateur est Az1 et est égal ou supérieur au courant mesuré dans le réseau.

Par exemple, si la valeur du courant dans la charge atteint 20 A, alors on peut prendre un transformateur de courant conçu pour un courant nominal primaire de 20 A avec un facteur de transformation du courant nominal Kh1 = Az1i/ Az2i = 20/5 = 4.

Si, dans ce cas, la tension dans le circuit de mesure est inférieure au wattmètre autorisé, la bobine de tension est connectée directement à la tension de charge. Le début de la bobine de tension est ponté / au début de la bobine de courant. Il faut également installer le cavalier 2 (le début de la bobine est relié au réseau). L'extrémité de la bobine de tension est connectée à une autre borne du réseau.

Pour déterminer la puissance réelle dans le circuit mesuré, les lectures du wattmètre doivent être multipliées par le rapport de transformation nominal du transformateur de courant : P = Pw NS Kn1 = Pw NS 4

Si le courant dans le réseau peut dépasser 20 A, alors un transformateur de courant avec un courant nominal primaire de 50 A doit être sélectionné, tandis que Kn1 = 50/5 = 10.

Dans ce cas, pour déterminer la valeur de puissance, les lectures du wattmètre doivent être multipliées par 10.