Comment mesurer la puissance avec deux wattmètres
À mesure de puissance dans les circuits triphasés deux wattmètres, il est possible non seulement d'économiser un wattmètre, mais aussi d'estimer approximativement à partir de leurs lectures valeur du facteur de puissance récepteur électrique triphasé.
Par exemple, si la charge dans les phases est active et symétrique, les lectures des deux wattmètres seront les mêmes. Cela peut être vu sur le diagramme vectoriel (Fig. 1, c).
Les courants coïncident en sens avec les tensions de phase (récepteur connecté à une étoile) : courant AzA avec la tension UA, et courant AzV avec la tension UB puisque la charge est active. L'injection ψ1 entre UAC et AzA est égale à 30O, et l'angle ψ2 entre UBC et AzB est également égal à 30O.
Riz. 1... Schéma de connexion de deux wattmètres à un réseau à trois fils (a, b) et diagrammes vectoriels des tensions et courants à cos f = 1 (c) et cos f = 0,5 (d).
Les valeurs de puissance mesurées avec des wattmètres sont déterminées par les mêmes expressions :
Pw1 = UACAzAcosψ1= UlIl cos30 °,
Pw1 = UBC AzBcosψ2 = UlIl cos30 °
Si la charge est actif-inductif caractère et cosinus phi est égal à 0,5, c'est-à-dire l'angle φ = 60 °, puis l'angle ψ1 = 30 ° et l'angle ψ2 = 90 ° (Fig. 1, d).
Les lectures du wattmètre seront les suivantes :
Pw1 = UlIl cos30°
Pw1 = UlIl cos90°
Si les lectures sur l'un des wattmètres deviennent nulles, cela signifie que le cosinus phi a diminué à 0,5.
Le diagramme montre également que si le cosinus phi dans le réseau devient inférieur à 0,5, c'est-à-dire que l'angle φ sera supérieur à 60 °, alors l'angle ψ2 deviendra supérieur à 90 ° et cela conduira au fait que les lectures sur le deuxième wattmètre deviendra négatif, l'aiguille de l'appareil commencera à dévier dans l'autre sens (généralement les wattmètres modernes ont un interrupteur pour le sens du courant dans la bobine mobile). La puissance totale dans ce cas est égale à la différence entre les lectures des wattmètres.
Si la charge est symétrique, alors selon les lectures de deux wattmètres, vous pouvez calculer avec précision la valeur de cos φ selon la formule
cosφ = P / S = P / (√P2 + Q2),
où P = Pw1 + Pw2 — puissance active récepteur électrique triphasé, W, Q = √3(Pw1 + Pw2) — puissance réactive d'un récepteur électrique triphasé. La dernière expression montre que si la différence entre les lectures de deux wattmètres est multipliée par √3, vous obtenez le puissance réactive récepteur électrique triphasé.