Измерение электрической мощности

Измерение мощности

Виды мощности: - электрическая мощность (при электронагрузке);

- механическая мощность (при неэлектронагрузке).

Измеряют при помощи ваттметров по следующим схемам:

1. Схема с изолированным нулем или метод двух ваттметров – рис. 1.

Достоинства: - всего два ваттметра; Недостатки: - нужно еще измерять сдвиг фаз;

- нужны менее точные ваттметры. - сложно вычислять мощность.

2. Схема с выделенным нулем – рис. 2.

Достоинства: - простые, однотипные подключения; Недостатки: - нужны более точные ваттметры.

- каждый ваттметр показывает

отдельную нагрузку;

- простота вычисления (сложение).

Электрическое измерение простое, т. к. есть готовые приборы на генераторах и штатные приборы измерительного комплекса.

Измерение механической мощности

Измерение производится на базе известного соотношения: , где

М-крутящий момент,передаваемый на вал, [М]-Н*М;

-угловая скорость, []-рад/сек, = .

Из приведенной ранее таблицы видно, что необходимо обеспечивать точность измерения мощности не менее , и, так как точность измерения частоты , отсюда ясно, что необходимо обеспечить .

Методы измерения крутящего момента

Измеряют обычно приборами, которые называются торсиометры – см. рис.1. – по углу скручивания, который пропорционален приложенному крутящему моменту:

; ; ; ;

Угол закручивания замеряют различными способами:

1. Оптический метод – рис.2 – напротив дисков установлена лампа, диски установлены на торсионе, имеют отверстия. За дисками установлены фотоприемники, которые дают импульс при падении на них света. По сдвигу этих импульсов и судят о величине угла.

2. Индукционный метод – рис.3 – на дисках торсиона и на окружающем их статоре нарезаны зубцы, а в статоре еще установлен электромагнит. По изменению магнитной проводимости (т.к. зазор меньше когда зубцы диска проходят мимо зубцов статора и больше, когда они в разных положениях) судят о угле закручивания.

При конструировании нужно выбрать число зубцов,диаметр ротора и статора,длину,чтобы закручивание вала на максимальной нагрузке не превосходило углового расстояния между зубьями.

Факторы, нарушающие работу торсиометров:

1.Внешние электромагнитные наводки (нужна фильтрация).

2.Нагружение вала изгибными усилиями (гибкие муфты).

3.Изменение механических характеристик вала при работе (должен быть теплоизолирован).

3. Торсиометрический метод – применяется очень редко, основан на явлении изменения магнитных характеристик материала в зависимости от напряженного состояния.

Недостаток – очень чувствителен к помехам.

4. Тензометрический метод – на промвал наклеивают тензорезисторы и непосредственно измеряют напряжения в металле.

Трудность – трудно подвести и снять сигнал.