Други Авто Автоматизация Архитектура Астрономия Аудит Биология Бухгалтерия Военное дело Генетика География геология Государство Дом Другое Журналистика Абонамент СМИ Изобретательство Иностранные языки Информатика Искусство Принтирай История Компьютеры Кулинария Культура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлы Абонамент Сварка Механика Музыка население Образование инсталации Охрана безопасности жизни инсталации Охрана ТРУДА Педагогика Политика Право Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Р дио Регилия Связь Социология Спорт Стандартизация строительство Технологии Торговля туризм Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Ценнообразование Черчение Экология Эконометрика Экономика Электроника Юриспунденкция

Измерване на мощността и енергията в DC и AC. Измерване на общата, активната, реактивната мощност и фактора на мощността

Читайте также:
  1. Електрически измервания. Електрически измервателни уреди и тяхната класификация.
  2. Измерване на дебита
  3. Въведение. Основни понятия и определения. Измерване, резултат от измерването, грешки в измерването и тяхната класификация, точност на измерването.
  4. Измерване на AC честота и фазов ъгъл. Проектиране и функциониране на честотни и фазови измервателни уреди.
  5. ИЗМЕРВАНЕ НА ЧЕСТОТАТА НА СИГНАЛ ЗА НАПРЕЖЕНИЕ
  6. ИЗМЕРВАНИЯ
  7. Измервания на магнитните величини.
  8. Мерки и измерване на електрически величини. Мащабиращи преобразуватели: шънтове, делители на напрежение, усилватели, инструментални трансформатори.
  9. НЕОБХОДИМОСТ ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ФУНКЦИОННИЯ ЪГЪЛ
  10. Принципи и методи на измерване. Класификация на методите за измерване. Електрически измервателни уреди и тяхната класификация.
  11. Стандартизация на измервателните единици

Ако даден продукт използва захранване, измерванията на консумацията на енергия и качеството на електроенергията трябва да се правят като част от дизайна и теста на продукта. Тези измервания са от съществено значение за оптимизиране на дизайна на продукта, спазване на стандартите и предоставяне на информация за типовата табелка на клиентите.
Този урок ще обсъди най-добрите практики за извършване на тези измервания, като се започне с основното измерване на мощността и се пристъпи към типовете инструменти и свързаните с тях компоненти, които обикновено се използват за измерване. Урокът ще завърши с примери от реалния свят, които прилагат информацията, предоставена по-рано в статията, за решаване на практически проблеми с измерването. Въпреки че повечето от нас са били изложени на основни уравнения за измерване на мощността, един праймер е полезно да се обобщи тази информация и да се покаже как тя се прилага при дизайна и теста на продукта.

Основи на измерването на мощността
DC измерването на мощността е относително проста, тъй като уравнението е просто вата = волта х ампера. За измерване на променливотоковата мощност факторът на мощността (PF) въвежда сложност като watts = volts x amps x PF. Това измерване на променливотоковото захранване се нарича активна мощност, истинска мощност или реална мощност. В системи с променлив ток, умножаване на волта х ампери = волта-ампера, наричана също явна мощност.
Консумацията на енергия се измерва чрез изчисляването му с течение на времето, като се използва поне един пълен цикъл. Използвайки техниките на дигитализиране, моментното напрежение се умножава с моментния ток, който се натрупва и се интегрира за определен период от време, за да се осигури измерване. Този метод осигурява истинско измерване на мощността и действителни измервания на RMS за всяка форма на вълната, задължително или изкривено, включително хармонично съдържание до широчината на честотната лента на инструмента.

Еднофазно и трифазно измерване на мощността
Блоделската трансформация посочва, че общата мощност се измерва с по-малък ваметър от броя на проводниците в системата. Така че една двуфазна двуфазна система ще изисква един ваметър, една еднофазна трижилна система ще изисква два вата лъча ( Фигура 1 ), трифазната трижилна система ще изисква два вата и един трифазната, четирипроводна система ще изисква три ватометри.



Фигура 1. Методът с два ватаметъра може да измерва мощността чрез директни връзки към 3P3W система. Pt = Р1 + Р2

В този контекст, един ваметър е устройство, което измерва мощността, използвайки един токов и един напрежен вход. Много анализатори на мощност и разпределители на честоти имат няколко двойки входове / напрежения, които могат да измерват ватове, като в действителност действат като множество ватаметри в рамките на един инструмент. По този начин е възможно измерването на трифазната 4-жична мощност с един правилно зададен анализатор на мощността.



С еднофазна, двупроводна система ( Фигура 2 ), напрежението и токът, установен от ватометъра, са равни на общата мощност, разсеяна от товара. Напрежението се измерва между двата проводника, а токът се измерва в захранващата жица на заряда, често наричан горещ проводник. Напрежението обикновено може да се измерва директно чрез Power Analyzer до 1000 V RMS. По-високите напрежения ще изискват използването на VT (напрежение трансформатор) на AC система, за да се намали напрежението до ниво, което може да се измерва от инструмента. Токовете обикновено могат да се измерват директно от анализатор на мощност до 50 А в зависимост от инструмента. По-високите токове ще изискват използването на CT (Current Transformer) на AC система. Има различни видове КТ. Някои от тях се поставят директно на линия. Други имат прозорец, през който преминава токопренасящият кабел. Третият вид е тип скоба. За DC токове обикновено се използва шунт. Шунтът се поставя на линия и се измерва сигнала от миливолта с ниско ниво.


Фигура 2. Еднофазна, двупроводна система използва токов трансформатор и напреженов трансформатор.

С еднофазна, трипроводна система ( Фигура 3 ), общата мощност е алгебричната сума от показанията на двата ваметъра. Всеки ваметър е свързан от един от горещите проводници към неутрала, а токът се измерва във всеки горещ проводник. Общата мощност се изчислява като Pt = P1 + P2.


Фигура 3. Два wattmeters се свързват към еднофазна, трижилна система (1P3W).

С трифазна, четирипроводна система ( Фигура 4 ), всеки три вата метри измерва напрежението от горещ проводник към неутрала и всеки ваметър измерва тока в един от трите горещи проводника. Общата мощност за трите фази е алгебричната сума от измерванията на три вата, тъй като всеки измервател по същество измерва една фаза от трифазната система. Pt = Р1 + Р2 + РЗ

‡ агрузка ...


Фигура 4. Тази трифазна четирижилна система използва три вата.

С трифазна 3-жична система ( Фигура 5 ), двата вата измерват фазовия ток във всеки два от трите проводника. Всеки ваметър измерва напрежение между две от трите захранващи линии. В тази конфигурация общата мощност, ватове, се измерва точно с алгебричната сума от двете стойности на ватаметъра. Pt = Р1 + Р2. Това важи, ако системата е балансирана или небалансирана.

Измерване на фактора на мощността
Факторът на мощността често трябва да се измерва и тази стойност трябва да се поддържа възможно най-близо до единството (1,0)
В електрическа електрическа система натоварването с нисък фактор на мощността черпи повече ток от товар с висок коефициент на мощност за същото количество полезна мощност, която се прехвърля. По-високите токове увеличават загубата на енергия в разпределителната система и изискват по-големи кабели и друго оборудване. Поради разходите за по-голямо оборудване и загуба на енергия, електрическите предприятия обикновено ще налагат по-високи разходи за промишлени или търговски клиенти, които имат нисък фактор на мощност. Ако захранващите устройства имат добри фактори на мощността, то цялата система за захранване също ще се задейства и обратно. Когато факторите на мощността паднат, устройствата за коригиране на факторите на мощността често трябва да се използват със значителни разходи. Тези устройства обикновено са кондензатори, защото по-голямата част от повечето натоварвания на мощността са индуктивни.
Токът изостава от напрежението в индуктор; това е известно като изоставащ фактор на мощността. Токът води напрежението в кондензатор; това е известно като водещ фактор на мощността. Акумулатор на променлив ток е пример за индуктивно натоварване, а компактната флуоресцентна лампа е пример за капацитивен товар.
За да се определи общият фактор на мощността на трифазна 4-жична система, са необходими три вата. Всеки метър измерва ватове и се правят измервания на волта и усилвателите. Факторът на мощността се изчислява, като се раздели общата стойност на вата от всеки метър с общия волт-ампера.
При трифазната трижилна система факторът на мощността трябва да се измерва с помощта на метода с три вата, вместо метода с два вата, ако товарът е небалансиран, т.е. ако фазовите токове са различни. Тъй като методът с два ваметъра прави само две измервания на усилвателя, всички разлики в усилвателното отчитане на третата фаза ще причинят неточности.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 |


При использовании материала, поставете ссылку на Студалл.Огг (0.047 сек.)