Třífázový vátmetr

Třífázový výkonměr

Definice: Třífázový výkonměr je přístroj používaný k měření výkonu v třífázovém obvodu. V třífázovém výkonměru jsou dva samostatné výkonměrové prvky integrovány do jednoho obalu. Jejich pohyblivé cívky jsou umístěny na stejném hřídeli.

Struktura třífázového výkonměru

Třífázový výkonměr se skládá ze dvou prvků. Každý samostatný prvek je kombinací napěťové cívky a proudové cívky. V výkonměru jsou proudové cívky považovány za pevné cívky, zatímco napěťové cívky slouží jako pohyblivé cívky.

Princip fungování třífázového výkonměru

Třífázový výkonměr funguje na principu, že když se vodič nesoucí proud umístí do magnetického pole, vznikne točivý moment. Když prochází měřený výkon pohyblivými cívkami, vyvíjí se na těchto cívkách točivý moment. Točivý moment je forma mechanické síly, jejíž účinek může způsobit, že se objekt odkloní v kruhovém pohybu.

V třífázovém výkonměru se točivý moment vyvíjí na obou prvcích. Hodnota točivého momentu na každém prvku je úměrná výkonu, který tímto prvkem prochází. Celkový točivý moment na třífázovém výkonměru je součtem točivých momentů na jednotlivých výkonměrových prvcích.

Pojďme si to vysvětlit pomocí matematických výrazů.

Předpokládejme, že točivý moment vyvinutý na cívce 1 je (D1) a výkon, který tímto prvkem prochází, je \(P_1\). Podobně, točivý moment vyvinutý na cívce 2 je (D2) a výkon, který tímto prvkem prochází, je (P2).

Celkový točivý moment vyvinutý v cívkách lze vyjádřit jako

Připojení třífázového výkonměru

Uvažujme obvod s dvěma výkonměry. Proudové cívky obou výkonměrů jsou připojeny mezi libovolnými dvěma fázemi, například fázemi R a Y. Napěťové cívky obou výkonměrů jsou připojeny mezi třetí fází, konkrétně fází B.

Vliv vzájemné interference a opatření k jeho snížení

Vzájemná interference mezi prvky třífázového výkonměru může ovlivnit jeho přesnost. Vzájemná interference je jev, při němž se magnetická pole dvou prvků vzájemně navzájem ovlivňují. V třífázovém výkonměru je mezi prvky umístěna laminovaná železná štítina. Tato železná štítina efektivně snižuje vzájemný vliv mezi prvky, čímž se zvyšuje přesnost měření výkonměru.

Vzájemný efekt lze kompenzovat použitím Westonské metody. V Westonské metodě se využívají nastavitelné odporové prvky. Tyto odporové prvky protiúčinkují vzájemné interferenci, která probíhá mezi prvky třífázového výkonměru.