Trójfazowy watomierz

Trójfazowy watomierz

Definicja: Trójfazowy watomierz to urządzenie służące do pomiaru mocy w obwodzie trójfazowym. W trójfazowym watomierzu dwa osobne elementy watomierza są zintegrowane w jednym obudowaniu. Ich ruchome cewki są umieszczone na tym samym wałku.

Konstrukcja trójfazowego watomierza

Trójfazowy watomierz składa się z dwóch elementów. Każdy pojedynczy element to kombinacja cewki napięciowej i cewki prądowej. W watomierzu, cewki prądowe są uznawane za cewki stałe, podczas gdy cewki napięciowe pełnią rolę cewek ruchomych.

Zasada działania trójfazowego watomierza

Trójfazowy watomierz działa na zasadzie, że gdy przewodnik przenoszący prąd jest umieszczony w polu magnetycznym, powstaje moment obrotowy. Gdy mierzona moc przepływa przez cewki ruchome, powstaje moment obrotowy na tych cewkach. Moment obrotowy to forma siły mechanicznej, której efekt może spowodować odchylenie obiektu w ruchu okrężnym.

W trójfazowym watomierzu moment obrotowy powstaje na obu elementach. Wartość momentu obrotowego na każdym elemencie jest proporcjonalna do mocy przepływającej przez niego. Całkowity moment obrotowy trójfazowego watomierza to suma momentów obrotowych poszczególnych elementów watomierza.

Zrozummy to przy użyciu wyrażeń matematycznych.

Przyjmijmy, że moment odchylenia powstający na cewce 1 wynosi (D1) i moc przepływająca przez ten element to \(P_1\). Podobnie, moment powstający na cewce 2 to (D2), a moc przepływająca przez nią to (P2).

Całkowity moment obrotowy powstający w cewce wyraża się jako

Połączenia trójfazowego watomierza

Rozważmy obwód z dwoma watomierzami. Cewki prądowe obu watomierzy są połączone między dowolnymi dwiema fazami, na przykład faza R i faza Y. Cewki napięciowe obu watomierzy są połączone między trzecią fazą, czyli fazą B.

Wpływ wzajemnego zakłócania i środki zaradcze

Wzajemne zakłócanie między elementami trójfazowego watomierza może wpływać na jego dokładność. Wzajemne zakłócanie to zjawisko, w którym pola magnetyczne dwóch elementów oddziałują na siebie nawzajem. W trójfazowym watomierzu między elementami umieszczana jest laminowana osłona żelazna. Ta osłona żelazna skutecznie redukuje wzajemny wpływ między elementami, co zwiększa dokładność pomiarów watomierza.

Wpływ wzajemny można kompensować stosując metodę Westona. W metodzie Westona wykorzystywane są regulowane oporniki. Te oporniki przeciwstawiają się wzajemnemu zakłócaniu, które występuje między elementami trójfazowego watomierza.