Măsurarea puterii active - reactive - aparențe

Principiul de functionare al unui instrument electrodinamic consta in aparitia unei forte electrodinamice intre circuitele strabatute de curenti electrici, fara a contine piese feromagnetice in calea liniilor de camp magnetic.

In curent alternativ cuplul activ are expresia :

unde: - curentii prin cele doua circuite;

M - inductivitatea mutuala intre circuite.

Cuplul rezistent este dat de arcuri spirale si are expresia: , unde D este cuplul rezistent specific.

Pentru utilizarea instrumentului electrodinamic ca wattmetru, una din bobine se inseriaza cu sarcina ( ), iar cealalta se conecteaza in paralel la bobinele sarcinii, indicatia aparatului fiind proportionala cu puterea activa:

a=KUI cos(U,I)=KUI cos a=KP

Wattmetrul electrodinamic se conecteaza in circuit cu bobina de curent in serie cu receptorul si cu bobina de tensiune in montaj amonte sau aval fata de bobina de curent.

Puterea activa masurata de wattmetru este:

[W]

Constanta wattmetrului se calculeaza tinand seama de curent si tensiune in timpul masuratorii:

[W/div]

De exemplu pentru un wattmetru conectat in circuit pe intervalele =240V, = 2,5A si =120div, constanta este:

Daca in timpul masuratorii wattmetrul indica a=100 diviziuni, puterea activa masurata este:

Pentru protectia wattmetrului se conecteaza in schema un ampermetru si un voltmetru, putandu-se astfel verifica daca in timpul masuratorii valorile curentului si tensiunii nu depasesc intervalele alese ca wattmetru.

Pentru efectuarea masuratorii puterii in curent alternativ monofazat cu ajutorul wattmetrului electrodinamic se utilizeaza montajul din figura 1.

Figura 1

in care: AT - autotransformator;

A - ampermetru;

W - wattmetru electrodinamic;

R - lampa cu incandescenta;

V - voltmetru;

L - bobina de inductanta cu miez variabil;

C - baterie condensatoare.

Modul de realizare al unui defazaj este urmatorul:

- Se introduce in circuit lampa cu incandescenta; fiind receptor rezistiv ea absoarbe curentul

- Se introduce si bobina de inductanta si se regleaza cu ajutorul ei curentul din circuit pana la valoarea

Exemplu:

Lampa de 100W-220V absoarbe un curent

Pentru reglarea in circuit a unui defazaj j= (cosj=0,5) se variaza miezul bobinei pana cand curentul din circuit devine:

3. Se va realiza montajul din figura 2 in care : R - lampa cu incandescenta; W - wattmetrul electrodinamic; A - ampermetru; V - voltmetru.