Tất cả các thiết bị điện và máy móc hoạt động dựa trên việc cung cấp năng lượng điện và tiêu tán một lượng lớn năng lượng. Công suất được cung cấp thường được đo bằng watt sử dụng một thiết bị cụ thể là wattmeter. Một oát kế còn được gọi là đồng hồ đo độ lệch được sử dụng chủ yếu trong các phòng thí nghiệm điện. Nó không chỉ đo công suất theo watt mà còn đo theo kilowatt và megawatt. Watt kế thường bao gồm hai cuộn dây cuộn dòng “CC” thường được mắc nối tiếp với dòng tải và một cuộn điện áp / áp / thế “PC”, cuộn dây này thường được kết nối qua mạch tải. Công suất điện có thể được biểu diễn dưới ba dạng chúng có thực quyền lực , công suất phản kháng và công suất biểu kiến. Bài viết sau đây mô tả phương pháp hai wattmeter ở điều kiện tải cân bằng.
Phương pháp Hai Wattmeter là gì?
ĐẾN ba pha đồng hồ hai watt đo dòng điện và điện áp từ bất kỳ trong 2 đường dây cung cấp 3 pha tương ứng với đường dây cung cấp thứ 3 của 3 pha. Watt kế 3 pha 2 được cho là ở điều kiện tải cân bằng nếu dòng điện trong mọi pha trễ pha một góc “φ” với điện áp pha.
Xây dựng phương pháp hai oát kế
Công suất 3 pha của mạch 3 pha có thể được đo bằng 3 cách sau:
- Phương pháp 3 Wattmeter
- Phương pháp 2 Wattmeter
- Phương pháp 1 Wattmeter.
Khái niệm chính của 2 Watt kế với điện áp 3 pha là cân bằng tải 3 pha bằng cách thỏa mãn điều kiện dòng điện trễ một góc ‘φ’ với pha điện áp. Sơ đồ của watt kế 3 pha 2 được hiển thị bên dưới
Sơ đồ mạch
Nó bao gồm 2 wattmeters như W1 và W2, trong đó mỗi wattmeter có một cuộn dây hiện tại ‘CC’ và một cuộn dây áp suất ‘PC’. Ở đây, một đầu của wattmeter 'W1' được kết nối với đầu cuối 'R' trong khi một đầu của wattmeter 'W2' được kết nối với đầu cuối 'Y'. Mạch cũng bao gồm 3 cuộn cảm 'Z' được xây dựng theo cấu trúc liên kết hình sao. Hai đầu cuộn cảm được nối với 2 đầu của một oát kế, còn đầu thứ ba của cuộn cảm được nối với B.
Xác định phương pháp hai Wattmeter
Hai Wattmeter được sử dụng để xác định hai thông số chính của chúng,
Hãy coi tải được sử dụng là tải cảm được biểu diễn bằng biểu đồ phasor như hình dưới đây.
Sơ đồ Phasor
Các điện áp VRN,VTRONG,và VBNđiện 1200cùng pha với nhau, chúng ta có thể quan sát thấy rằng pha hiện tại trễ ở “φ0”Góc với pha điện áp.
Dòng điện tính bằng oát kế W1được đại diện là
TRONG1= TôiR…… .. (1)
nơi mà tôiRlà hiện tại
Hiệu điện thế trên cuộn dây W1 của watt kế được cho là
TRONG1= ~ VRB= [~ VRN- ~ VBN] ……… (hai)
Ở đâu VRNvà VBN là điện áp
Độ lệch pha giữa hiệu điện thế ‘VYB‘Và‘ tôi hiện tạiY‘Được cho là (300+ φ)
Do đó, công suất đo bằng oát kế được đưa ra là
TRONGhai= VYBTôiYcos (300+ φ) ………… .. (3)
Ở điều kiện tải cân bằng,
TôiR= TôiY= TôiB= TôiLvà ………… .. (4)
VRY= VYB= VBR= VL………… (5)
Do đó, chúng tôi nhận được số đọc oát kế là
TRONG1= VLTôiLcos (300- φ) và ……………. (6)
TRONGhai= VLTôiLcos (300+ φ) …………… .. (7)
Tổng nguồn điện
Tổng số đọc watt kế được đưa ra là
TRONG1+ Whai= VLTôiLcos (300- φ) + VLTôiLcos (300+ φ) ………… .. (8)
= VLTôiL[cos (300- φ) + cos (300+ φ)]
= VLTôiL[cos 300cos φ + sin 300sin φ + cos 300cos φ - sin 300không có φ]
= VLTôiL[2 cos 300cos φ]
= VLTôiL[(2 √3 / 2) cos 300cos φ]
= √3 [ VLTôiLcos φ] ……… (9)
W1 + W2 = P… .. (10)
Trong đó ‘P’ là tổng công suất quan sát được trong điều kiện tải cân bằng 3 pha.
Nguồn gốc hệ số công suất
Định nghĩa : Là tỷ số giữa công suất thực do tải quan sát được với công suất biểu kiến chạy trong mạch.
Hệ số công suất của điều kiện tải cân bằng ba pha có thể được xác định và suy ra từ các số đọc watt kế như sau
Từ phương trình 9
W1 + W2 = √3 VLTôiLcos φ
Bây giờ là W1 - W2 = VLTôiL[cos (300- φ) - cos (300+ φ)]
= VLTôiL[cos 300cos φ + sin 300sin φ - cos 300cos φ + sin 300không có φ]
= 2 VLTôiLkhông có 300không có φ
W1 - W2 = VLTôiLtội lỗi φ ………… .. (11)
Chia phương trình 11 và 9
[W1 - W2 W1 + W2] = VLTôiLkhông có φ / √3 VLTôiLcos φ
Tấn φ = √3 [W1 - W2 W1 + W2]
Hệ số công suất của tải được cho là
cos φ = cos tan-1 [√3] [W1 - W2 W1 + W2] ……… (12)
Khai thác công suất phản kháng
Định nghĩa : Là tỷ lệ giữa công suất phức hợp tương ứng với việc tích trữ và hồi sinh năng lượng hơn là tiêu thụ.
Để có công suất phản kháng, ta nhân phương trình 11 với
√3 [W1 - W2] = √3 [ VLTôiLsin φ] = Pr
Pr= √3 [W1 - W2] …………. (13)
P đâurlà công suất phản kháng thu được từ 2 oát.
Bảng phương pháp hai Wattmeter
Thực tế có thể ghi nhận các quan sát của phương pháp wattmeter theo bảng sau.
| S .NO | Điện áp VL (vôn) | IL hiện tại (amp) | Công suất W1 (watt) | Công suất W2 (watt) | Tổng công suất P = W1 + W2 | Hệ số công suất = cos φ |
| 1 | ||||||
| hai | ||||||
| 3 |
Đề phòng
Sau đây là các biện pháp phòng ngừa cần tuân theo
- Các kết nối phải được thực hiện chặt chẽ
- Tránh sai số trục song song.
Ưu điểm của hai Wattmeter
Sau đây là những ưu điểm
- Cả tải cân bằng và không cân bằng có thể được cân bằng bằng cách sử dụng phương pháp này
- Trong tải kết nối hình sao, có thể tùy chọn kết nối điểm trung tính và watt kế
- Ở vùng đồng bằng, không cần mở các kết nối tải được kết nối để kết nối wattmeter
- Có thể đo điện 3 pha bằng hai oát kế
- Cả công suất và hệ số công suất đều được xác định ở điều kiện tải cân bằng.
Nhược điểm của Hai Wattmeter
Sau đây là những nhược điểm
- Không phù hợp với hệ thống 3 pha, 4 dây
- Cuộn sơ cấp W1 và cuộn thứ cấp W2 phải được xác định chính xác để tránh kết quả sai.
Các ứng dụng của hai Wattmeter
Sau đây là các ứng dụng
- Wattmeters được sử dụng để đo mức tiêu thụ điện của bất kỳ thiết bị điện nào và xác minh xếp hạng công suất của chúng.
Câu hỏi thường gặp
1). WattMeter là gì?
Watt kế là một thiết bị điện dùng để đo công suất điện của thiết bị điện.
2). Đơn vị quyền lực là gì?
Công suất có thể được đo bằng cách sử dụng wattmeter trong một loạt các Watts, Kilowatts, Mega Watts.
3). Điều kiện cân bằng trong 3 pha hai Wattmeter là gì?
Watt kế 3 pha 2 được cho là ở điều kiện tải cân bằng nếu dòng điện trong mọi pha trễ pha một góc φ với điện áp pha.
4). Phương trình công suất của 3 pha hai Watt kế là gì?
Phương trình công suất được cho là P = √3 VL IL cos φ
5). Hệ số công suất của 3 pha hai Watt kế là gì?
Hệ số công suất được cho là cos φ = cos tan-1 √3 [([W1- W2] [W1 + W2])
6). Phương trình công suất phản kháng của 3 pha hai Watt kế là gì?
Công suất phản kháng được cho là Pr = √3 (W1- W2)
Tất cả các thiết bị điện đều tiêu tán năng lượng khi nguồn điện được cung cấp, công suất này có thể được đo bằng một thiết bị điện có tên là wattmeter, thường đo bằng watt / kilowatt / megawatt. Công suất 3 pha của mạch 3 pha có thể được đo bằng 3 cách sử dụng Phương pháp 3 Watt kế, Phương pháp 2 Watt kế, Phương pháp 1 Watt kế. Bài viết này mô tả 3 giai đoạn 2 oát kế trong điều kiện tải trọng cân bằng. Điều kiện này là hợp lệ nếu dòng điện trong mọi pha trễ pha một góc φ với điện áp pha. Ưu điểm chính của phương pháp này là nó có thể đo được cả điều kiện tải cân bằng và không cân bằng.
