Wattímetros - tipos e aplicação, diagrama de conexão, características de uso

Cada consumidor, alimentado por uma rede elétrica, consome um pouco de energia. A energia caracteriza neste caso a velocidade da rede elétrica executando o trabalho necessário para a operação de um dispositivo ou circuito específico, que é alimentado a partir dessa rede. Obviamente, a rede deve poder fornecer essa energia e não ser sobrecarregada ao mesmo tempo, caso contrário, pode ocorrer um acidente.

Para medir o consumo de energia em circuitos de corrente alternada, são utilizados dispositivos especiais - wattímetros. Os watts mostram o consumo atual de energia e alguns deles são capazes de calcular a quantidade de energia em quilowatt-hora consumida em um determinado período de tempo enquanto o consumidor estava trabalhando. Neste artigo, consideraremos vários tipos principais de medidores de energia.

Os watts são usados ​​em uma variedade de indústrias e residências, especialmente na indústria de energia elétrica e na engenharia mecânica. Além disso, os medidores de energia são frequentemente úteis na vida cotidiana.

Eles são usados ​​para determinar a potência de vários eletrodomésticos, para calcular o custo aproximado de eletricidade por mês, para diagnosticar dispositivos, testar redes e simplesmente como indicadores visuais. Existem watts de painel, watts na forma de adaptadores de rede, watts digitais e analógicos.

O princípio de operação desses dispositivos em geral é simples: a tensão de alimentação e o consumo de corrente são medidos e a potência é determinada como o produto desses valores, levando em consideração o fator de potência do circuito em estudo. O fator de potência é determinado pela diferença de fase entre corrente e tensão. Os wattímetros digitais exibem leituras no visor ou gravam em formato digital, e os analógicos são indicados por uma seta na balança.

Wattímetros analógicos

Os dispositivos analógicos incluem watts de um sistema eletrodinâmico. O trabalho deles é baseado na interação de um par de bobinas, a primeira estacionária e a segunda móvel, ou seja, pode se desviar para o lado. Uma bobina fixa é conectada a uma corrente e uma bobina móvel é conectada a uma tensão.

A bobina fixa possui um pequeno número de voltas e é conectada em série ao circuito de medição de potência, enquanto a bobina móvel possui um número muito maior de voltas e é conectada através de um resistor paralelo ao instrumento em estudo.

Quanto maior a corrente que flui através da bobina fixa, mais forte seu campo magnético desvia a bobina móvel associada à seta. A balança é calibrada em watts. Como você já entendeu, aqui a corrente, a tensão e o fator de potência do circuito são automaticamente considerados.

Dispositivo medidor de energia:

Diagrama de conexão do wattímetro:

Diagrama de conexão do wattímetro da tampa do dispositivo D5065:

Wattímetros digitais

Um medidor de energia digital funciona de maneira completamente diferente. A corrente é medida indiretamente de acordo com a lei de Ohm, estimando a queda de tensão em um shunt calibrado, e a tensão é medida usando um voltímetro digital. Sensor de corrente pode não ser necessariamente uma derivação, mas também um transformador de corrente.

Os parâmetros instantâneos de corrente e tensão medidos pelo circuito são processados ​​por um microprocessador, que calcula a energia consumida com base nesses dados, bem como a quantidade total de eletricidade consumida pelo consumidor durante a medição. O resultado é exibido no visor digital do dispositivo.

Os dispositivos analógicos geralmente podem ser encontrados na forma de painel, produtos modulares e digitais - na forma de equipamentos profissionais e dispositivos portáteis.

Medidor de energia doméstico

Um exemplo muito comum de um wattímetro digital simples é wattímetro doméstico na forma de um adaptador de rede - um adaptador.Ele foi projetado para monitorar o consumo de energia e avaliar rapidamente o custo da eletricidade em casa. O medidor de energia é inserido na tomada da qual o dispositivo normalmente é alimentado, cujo consumo deve ser descoberto. Em seguida, o plugue do dispositivo é inserido no soquete do wattímetro.

Pressionando o botão apropriado, o wattímetro começa a contar o tempo e registra a quantidade de eletricidade consumida a partir desse momento, ou seja, a energia fornecida pela saída. O custo da eletricidade é imediatamente considerado se o preço do quilowatt-hora estiver pré-definido. Enquanto o dispositivo está funcionando e o medidor de energia mede a energia, o custo no visor é atualizado periodicamente. Esse tipo de medidor de potência é capaz de medir potências de até 3600 watts.

É necessário inserir o dispositivo em uma tomada e inserir um plugue - o display inicia imediatamente a contagem regressiva e em tempo real o consumo de energia é exibido. Usando os botões, você pode alternar o parâmetro exibido de potência - para corrente, tensão, consulte potência máxima, potência mínima, etc.

Além disso, o visor mostra a frequência CA na tomada. Ao definir o custo de um quilowatt-hora de eletricidade, usando um wattímetro doméstico, é possível estimar o custo da eletricidade consumida por uma geladeira, computador, ventilador, ar condicionado, aquecedor, aquecedor de água, etc.

Medidores de potência profissionais

Os medidores de potência profissionais apresentam funcionalidade avançada e classe de precisão aumentada. Esses dispositivos permitem testar dispositivos de medição mais simples, e eles próprios são capazes de medir potência em uma faixa muito maior de correntes, tensões e frequências do que as domésticas.

Um wattímetro profissional custa mais do que qualquer dispositivo estacionário desta classe, simplesmente devido ao aumento dos requisitos de precisão e qualidade das medições. Os wattímetros profissionais geralmente não são críticos para o formato da corrente; eles podem medir correntes alternadas e constantes, sinusoidais, retangulares, pulsantes e dente de serra, enquanto calculam o consumo de energia com uma indicação do fator de potência e natureza da carga (ativa, indutiva, capacitiva, mista). Disponível para circuitos monofásicos e trifásicos.

Wattímetro analógico como parte de um kit de medição de laboratório profissional K540:

Wattímetros de painel

Para fazer medições e indicar potência ativa e reativa em redes de corrente alternada trifásica ou monofásica, são úteis os wattímetros integrados no painel. O indicador exibe o valor atual da energia na forma de números em sua tela, que geralmente pode ter até quatro dígitos para garantir uma precisão suficientemente alta. O dispositivo tem a forma de um tipo de cabeça de medição montada em um compartimento.

O uso usual desse tipo de medidor de energia são os painéis indicadores de vários dispositivos elétricos que operam em redes com uma frequência de 50 Hz, ou seja, aqueles em que o medidor de energia está instalado e parado e não é mais removido. É possível emparelhar o wattímetro com circuitos eletrônicos que ajustam a operação do circuito em que está instalado, dependendo da dinâmica do consumo de energia ativo ou reativo.