Dreiphasenwattmeter

Dreiphasenwattmeter

Definition: Ein Dreiphasenwattmeter ist ein Instrument, das zur Messung der Leistung in einer dreiphasigen Schaltung eingesetzt wird. Im Dreiphasenwattmeter sind zwei einzelne Wattmeterelemente in einem Gehäuse integriert. Ihre Drehspulen befinden sich auf demselben Wellenlager.

Aufbau des Dreiphasenwattmeters

Ein Dreiphasenwattmeter besteht aus zwei Elementen. Jedes einzelne Element ist eine Kombination aus einer Spannungsspule und einer Stromspule. Im Wattmeter werden die Stromspulen als feste Spulen angesehen, während die Spannungsspulen als bewegliche Spulen dienen.

Funktionsprinzip des Dreiphasenwattmeters

Das Dreiphasenwattmeter arbeitet nach dem Prinzip, dass, wenn ein stromführender Leiter in einem magnetischen Feld platziert wird, ein Drehmoment erzeugt wird. Wenn die gemessene Leistung durch die beweglichen Spulen fließt, entsteht ein Drehmoment auf diesen Spulen. Drehmoment ist eine Form von mechanischer Kraft, deren Wirkung ein Objekt zu einer kreisförmigen Bewegung veranlassen kann.

Im Dreiphasenwattmeter entsteht ein Drehmoment auf beiden Elementen. Der Wert des Drehmoments auf jedem Element ist proportional zur durch ihn fließenden Leistung. Das Gesamtdrehmoment des Dreiphasenwattmeters ist die Summe der Drehmomente auf den einzelnen Wattmeterelementen.

Lassen Sie uns dies mit Hilfe mathematischer Ausdrücke verstehen.

Angenommen, das ablenkende Drehmoment, das auf Spule 1 entsteht, ist (D1) und die durch dieses Element fließende Leistung ist \(P_1\). Ähnlich ist das auf Spule 2 entstehende Drehmoment (D2) und die durch sie fließende Leistung (P2).

Das gesamte in der Spule entstehende Drehmoment wird ausgedrückt als

Verbindungen des Dreiphasenwattmeters

Betrachten wir einen Kreis mit zwei Wattmessern. Die Stromspulen beider Wattmesser sind an zwei Phasen, z.B. R und Y, angeschlossen. Die Spannungsspulen beider Wattmesser sind an der dritten Phase, nämlich der B-Phase, angeschlossen.

Einfluss gegenseitiger Störungen und Maßnahmen zur Minderung

Gegenseitige Störungen zwischen den Elementen eines Dreiphasenwattmeters können dessen Genauigkeit beeinträchtigen. Gegenseitige Störungen sind ein Phänomen, bei dem die Magnetfelder der beiden Elemente miteinander wechselwirken. Im Dreiphasenwattmeter wird zwischen den Elementen ein laminiertes Eisenschild angebracht. Dieses Eisenschild reduziert die gegenseitige Beeinflussung zwischen den Elementen effektiv und verbessert somit die Genauigkeit der Messungen des Wattmeters.

Die gegenseitige Beeinflussung kann durch Anwendung der Weston-Methode kompensiert werden. Bei der Weston-Methode werden einstellbare Widerstände verwendet. Diese Widerstände neutralisieren die gegenseitige Störung, die zwischen den Elementen eines Dreiphasenwattmeters auftritt.