Wattmeters - tipuri și aplicație, diagrama de conexiune, caracteristici de utilizare

Fiecare consumator, alimentat de o rețea electrică, consumă o anumită energie. Puterea caracterizează în acest caz viteza rețelei electrice care efectuează lucrările necesare pentru funcționarea unui anumit dispozitiv sau circuit, care este alimentat din această rețea. Desigur, rețeaua trebuie să poată furniza această putere și să nu fie supraîncărcată în același timp, altfel se poate produce un accident.

Pentru a măsura consumul de energie electrică în circuitele cu curent alternativ, se folosesc dispozitive speciale - wattmetre. Wattmetrele indică consumul curent de energie, iar unele dintre ele sunt chiar capabile să calculeze cantitatea de energie în kilowati de ore consumată într-un anumit timp în timp ce consumatorul lucra. În acest articol, vom lua în considerare mai multe tipuri principale de contoare de putere.

Wattmetrele sunt utilizate într-o varietate de industrii și gospodării, în special în industria energiei electrice și în inginerie mecanică. În plus, contoarele de putere sunt adesea utile în viața de zi cu zi.

Acestea sunt utilizate pentru a determina puterea diferitelor aparate electrocasnice, pentru a calcula costul aproximativ al energiei electrice pe lună, pentru a diagnostica dispozitivele, pentru a testa rețele și pur și simplu ca indicatori vizuali. Există wattmetri de panou, wattmetri sub formă de adaptoare de rețea, wattmetri digitali și analogici.

Principiul de funcționare al acestor dispozitive în general este simplu: tensiunea de alimentare și consumul de curent sunt măsurate, iar puterea este definită ca produsul acestor valori, ținând cont de factorul de putere al circuitului studiat. Factorul de putere este determinat de diferența de fază dintre curent și tensiune. Wattmetrele digitale afișează citirile pe ecran sau le înregistrează în formă digitală, iar cele analogice sunt indicate cu o săgeată pe scară.

Wattmetri analogici

Dispozitivele analogice includ wattmetrele unui sistem electrodinamic. Munca lor se bazează pe interacțiunea unei perechi de bobine, prima dintre ele fiind staționară, iar a doua este mobilă, adică se poate devia către o parte. O bobină fixă ​​este conectată la un curent, iar o bobină în mișcare este conectată la o tensiune.

Bobina fixă ​​are un număr mic de viraje și este conectată în serie la circuitul de măsurare a puterii, în timp ce bobina în mișcare are un număr mult mai mare de viraje și este conectată printr-un rezistor paralel cu instrumentul studiat.

Cu cât este mai mare curentul care curge prin bobina fixă, cu atât mai puternic câmpul său magnetic deviază bobina în mișcare asociată săgeții. Cantarul este calibrat în wați. După cum ați înțeles deja, aici curentul, tensiunea și factorul de putere al circuitului sunt luate în considerare automat.

Dispozitiv de contorizare a puterii:

Schema de conectare Wattmeter:

Schema de conectare Wattmeter de pe capacul dispozitivului D5065:

Wattmetre digitale

Un contor digital de putere funcționează complet diferit. Curentul este măsurat indirect în conformitate cu legea lui Ohm, estimând căderea de tensiune într-un șunt calibrat, iar tensiunea este măsurată folosind un voltmetru digital. Senzor de curent poate să nu fie neapărat un șanț, ci și un transformator de curent.

Parametrii de curent și tensiune instantaneu măsurați de circuit sunt prelucrați de un microprocesor, care calculează puterea consumată pe baza acestor date, precum și cantitatea totală de energie electrică care a fost consumată de consumator în timpul măsurării. Rezultatul este afișat pe afișajul digital al dispozitivului.

Dispozitivele analogice pot fi adesea găsite sub formă de panou, produse modulare și digitale - sub formă de echipamente profesionale și dispozitive portabile.

Contor de putere pentru gospodărie

Un exemplu foarte obișnuit al unui simplu wattmetru digital este wattmetru casnic sub forma unui adaptor de rețea - un adaptor.Este conceput pentru a monitoriza consumul de energie, precum și pentru a evalua rapid costul energiei electrice acasă. Contorul de putere este introdus în priza de la care dispozitivul este alimentat de obicei, al cărui consum trebuie aflat. Apoi, mufa dispozitivului în sine este introdusă în priza wattmetrului.

Prin apăsarea butonului corespunzător, wattmetrul începe să numere timpul și înregistrează cantitatea de energie electrică consumată din acel moment, adică energia care a fost dată prin ieșirea sa. Costul energiei electrice este luat în considerare imediat dacă prețul kilowatiilor este predefinit. În timp ce dispozitivul funcționează și contorul de energie măsoară puterea, costul de pe afișaj este actualizat periodic. Acest tip de contor de putere este capabil să măsoare puteri de până la 3600 wați.

Este necesar să introduceți dispozitivul într-o priză și să introduceți un conector în el - afișajul începe imediat numărătoarea inversă și în timp real este afișat consumul de energie. Folosind butoanele, puteți comuta parametrul afișat de la putere - la curent, la tensiune, pentru a vedea puterea de vârf, puterea minimă etc.

În plus, afișajul arată frecvența de curent alternativ la priză. Stabilind costul unui kilowatt-oră de energie electrică, folosind un wattmetru casnic, puteți estima costul energiei electrice consumate de un frigider, computer, ventilator, aer condiționat, încălzitor, încălzitor de apă etc.

Contoare profesionale profesionale

Contoarele de putere profesionale au o funcționalitate avansată și o clasă crescută de precizie. Aceste dispozitive permit testarea instrumentelor de măsurare mai simple și ele însele sunt capabile să măsoare puterea într-o gamă mult mai largă de curenți, tensiuni și frecvențe decât cele casnice.

Un wattmetru profesional costă mai mult decât orice dispozitiv staționar din această clasă, pur și simplu datorită cerințelor crescute pentru precizia și calitatea măsurătorilor. Wattmetrele profesionale nu sunt adesea critice pentru forma curentului, ele pot măsura curenți alternanți și constanți, sinusoidali, dreptunghiulari, pulsativi și tăiați, în timp ce calculează consumul de energie cu o indicație a factorului de putere și natura încărcăturii (activ, inductiv, capacitiv, mixt). Disponibil atât pentru circuitele monofazate cât și pentru cele trifazate.

Wattmetru analogic ca parte a unui kit de măsurare profesional de laborator K540:

Wattmetre panou

Pentru efectuarea măsurătorilor și indicarea puterii active și reactive în rețelele de curent alternativ trifazate sau monofazate, sunt utile wattmetrele de panou încorporate. Indicatorul afișează valoarea curentă a puterii sub formă de numere pe afișajul său, care de obicei poate avea până la patru cifre pentru a asigura o precizie suficient de ridicată. Dispozitivul are forma unui fel de cap de măsurare montat într-o carcasă.

Utilizarea obișnuită a acestui tip de contoare de putere este panourile indicatoare ale diferitelor dispozitive electrice care funcționează în rețele cu o frecvență de 50 Hz, adică a celor în care contorul de energie este instalat staționar și nu mai este înlăturat. Este posibilă asocierea wattmetrului cu circuite electronice care ajustează funcționarea circuitului în care este instalat în funcție de dinamica consumului de energie activă sau reactivă.