2015-01-30
963
Мощность в цепях постоянного тока можно определить косвенным путем по показаниям вольтметра и амперметра (рис. 11.6).
При таком измерении мощности возникает значительная погрешность измерения, так как погрешности приборов суммируются и, кроме того, возникает погрешность за счет собственной мощности потребления этими приборами.
Мощность потребления нагрузки P = UI.
Мощность Р х, вычисленная по показаниям приборов (рис. 11.6, а),
P x = U V I A = U(I V + I) = UI V + UI = P V + P
больше действительного значения мощности потребления нагрузки на значение мощности P Vпотребления вольтметра (I V – ток в цепи вольтметра). Погрешность определения мощности в нагрузке тем меньше, чем больше входное сопротивление вольтметра.
Мощность Р х, вычисленная по показаниям приборов (рис. 11.6, б),
P x = U V I A = (U A + U)I = U A I + UI = P A + P
больше действительного значения мощности потребления нагрузки на значение мощности Р Апотребления амперметра (U A – падение напряжения на амперметре). Погрешность определения мощности в нагрузке тем меньше, чем меньше входное сопротивление амперметра. Поэтому схему, изображенную на рис. 11.6,а, применяют для измерения мощности при малых сопротивлениях нагрузки, а схему, изображенную на рис. 11.6,б – при больших сопротивлениях.
Если известны входные сопротивления приборов, то можно внести к их показаниям соответствующие поправки и уменьшить погрешность определения мощности, т.е. получить более точный результат измерения.
Несмотря на кажущуюся простоту и доступность, метод амперметра и вольтметра для измерения мощности Р на практике применяется крайне редко. Это объясняется тем, что названный метод требует одновременного отсчета показаний двух приборов и последующего вычисления Р.
Наиболее просто и с необходимой точностью измерение мощности производится непосредственно с помощью одного одноэлементного электродинамического ваттметра. Включение такого ваттметра в цепь постоянного тока необходимо осуществлять с соблюдением правильности соединения генераторных зажимов обмотки цепи тока и напряжения. На рис.11.7 показано включение ваттметра PW для измерения мощности Р.
Генераторный зажим токовой обмотки ваттметра всегда включается в сторону источника питания. Генераторный зажим обмотки напряжения, в целях уменьшения методической погрешности, может быть включен так, как это показано на рис.11.7, а или б.
Схема рис.11.7,а применяется при относительно большом значении сопротивления нагрузки R наг, а схема рис.11.7,б – при относительно малом значении сопротивления нагрузки R наг. (Сопротивление нагрузки соизмеримо с сопротивлением токовой цепи. Значение сопротивления токовой цепи всегда указывается на циферблате прибора).
В большинстве случаев применения ваттметров сопротивление нагрузки R наг относительно велико (значение сопротивления нагрузки намного больше сопротивления последовательной токовой цепи ваттметра) и, следовательно, ваттметр необходимо включать по схеме рис.11.5,а.
Совершенно очевидно, что несоблюдение правильности включения генераторного зажима любой из обмоток ваттметра приводит к изменению направления вращающего момента и выходу указателя ваттметра за пределы шкалы.
