МДК.02.02 Контрольно- измерительные приборы, тема : Измерение электрической энергии и мощности

ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ

План работы

• 1. Измерение мощности в цепях постоянного тока
• 2. Измерение мощности в однофазных цепях переменного тока (полной, активной, реактивной)
• 3.Измерение мощности в трехфазных цепях переменного тока (полной, активной, реактивной) при симметричной и не симметричной нагрузке
• 4. Измерение активной и реактивной энергии
• 5. Сделать выводы

КАК ИЗМЕРЯЕТСЯ МОЩНОСТЬ В ЦЕПЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА?

• В цепях постоянного тока мощность измеряют электро - или ферродинамическим ваттметром. Мощность может быть также подсчитана перемножением значений тока и напряжения, измеренных амперметром и вольтметром. В цепях однофазного тока измерение мощности может быть осуществлено электродинамическим, ферродинамическим или индукционным ваттметром.

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ В ОДНОФАЗНЫХ ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (ПОЛНЫЙ)

• Полная мощность – сумма энергии, выделяющейся в единицу времени на активных элементах в виде тепла, и энергии, которая накапливается в единицу времени в реактивных элементах
• Измеряется в вольтамперметрах (ВА)
• S^2=P^2+Q^2

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ В ОДНОФАЗНЫХ ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА( АКТИВНАЯ)

• Активная мощность - это энергия, которая выделяется в единицу времени в виде тепла на участке цепи с сопротивлением R.
• P = Ulcosф = I^2 R = U^2 / R
• Измеряется активная мощность в Ваттах (Вт)

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ В ОДНОФАЗНЫХ ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (РЕАКТИВНАЯ)

• Реактивная мощность - это энергия, которая накапливается в единицу времени в реактивных элементах
• Q = UIsinф = ± I^2 X = ± U^2 / X
• Где знак «+» ставится, если реактивным элементом является катушка индуктивности
• Знак «-» ставится, если реактивным элементом является конденсатор
• Измеряется реактивная мощность в Вольтамперах реактивных (Вар)

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ В ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ СИММЕТРИЧНОЙ И НЕ СИММЕТРИЧНОЙ НАГРУЗКЕ

• Полная (комплексная) мощность в трехфазной цепи при несимметричных нагрузках определяется суммой комплексных полных мощностей каждой из фаз
• S = SA + SB +Sc = P + jQ

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ В ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ СИММЕТРИЧНОЙ И НЕ СИММЕТРИЧНОЙ НАГРУЗКЕ

• Активная производительность делится на следующие категории: фактическую, настоящую, полезную, реальную
• Ёмкость, преобладающая в электрических цепях постоянного тока, которая при этом получает нагрузку постоянного тока, определяется простым произведением напряжения по показателям нагрузки и потребляемого тока. Данная величина вычисляется по формуле: P = U х I. Данный результат показывает, что фазовый угол между током и напряжением отсутствует в электрических цепях постоянного тока. То есть отсутствует коэффициент производительности

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ В ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ СИММЕТРИЧНОЙ И НЕ СИММЕТРИЧНОЙ НАГРУЗКЕ

СИММЕТРИЧНАЯ И НЕСИММЕТРИЧНАЯ НАГРУЗКА

• Симметричной называется такая нагрузка, при которой сопротивления фаз одинаковы по величине и по характеру, т.е. Z А= Z В=. Z С= r + jx При симметричной нагрузке токи в фазах по величине равны между собой
• Нагрузка трехфазной электрической сети будет считаться несимметричной, если хотя бы одно из фазных сопротивлений не равно другим. Проще говоря, сопротивления фаз не равны

ИЗМЕРЕНИЕ АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ

• Включение ваттметров активной мощности для измерения реактивной мощности в трехпроводной сети
• 1. При симметричной системе напряжений и равномерной нагрузке реактивная мощность определяется по схеме двух ваттметров (для измерения активной мощности) как разность показаний ваттметров, умноженная на V3.
• 2. Реактивную мощность можно также измерить двухэлементным ваттметром или двумя одноэлементными ваттметрами активной мощности
• Умножим корень из 3 показание ваттметра на - корень из 3 деленные на 2 получим реактивную мощность трехфазной цепи