DC 및 AC 단상 전류 측정

직류전력 P=IU에 대한 식으로부터 간접법으로 전류계와 전압계를 이용하여 측정할 수 있음을 알 수 있다. 그러나이 경우 두 개의 계측기에서 동시에 판독하고 계산을 수행해야하므로 측정이 복잡하고 정확도가 떨어집니다.

DC에서 전력을 측정하려면 단상 교류 그들은 전기 역학 및 철 역학 측정 메커니즘을 사용하는 전력계라는 장치를 사용합니다.

전기역학적 전력계는 정확도 등급(0.1 - 0.5)이 높은 휴대용 장치 형태로 생산되며 산업 및 높은 주파수(최대 5000Hz)에서 AC 및 DC 전력을 정확하게 측정하는 데 사용됩니다. Ferrodynamic 전력계는 상대적으로 낮은 정확도 등급(1.5 - 2.5)을 가진 패널 계기의 형태로 더 자주 발견됩니다.

이러한 전력계는 주로 산업용 주파수 교류에 사용됩니다. 직류에서는 코어의 히스테리시스로 인해 상당한 오류가 있습니다.

고주파에서 전력을 측정하기 위해 유효 전력을 직류로 변환하는 자기 전기 측정 장치인 열전 전력계와 전자 전력계를 사용합니다. 전력 변환기는 곱셈 ui = p 연산을 수행하고 곱 ui, 즉 전력에 따라 출력에서 ​​신호를 얻습니다.

무화과에서. 1, 전기역학적 측정 메커니즘을 사용하여 전력계를 구성하고 전력을 측정할 수 있는 가능성을 보여줍니다.

쌀. 1. 전력계 스위칭 방식(a) 및 벡터 다이어그램(b)

부하 회로와 직렬로 연결된 고정 코일 1은 전력계의 직렬 회로, 부하와 병렬로 연결된 가동 코일 2(추가 저항 포함), 병렬 회로라고 합니다.

일정한 전력계의 경우:

교류에서 전기 역학적 전력계의 작동을 고려하십시오. 벡터 다이어그램 그림. 1, b는 부하의 유도 특성을 위해 구성됩니다. 현재 벡터 Iu 가동 코일의 일부 인덕턴스로 인해 병렬 회로는 벡터 U보다 각도 γ만큼 뒤쳐집니다.

이 식에서 전력계는 γ = 0 및 γ = φ의 두 가지 경우에만 전력을 올바르게 측정합니다.

상태 γ = 0은 다음을 생성하여 달성할 수 있습니다. 전압 공명 예를 들어 그림에서 점선으로 표시된 것과 같이 해당 커패시턴스의 커패시터 C를 포함하여 병렬 회로에서. 1, 아. 그러나 전압 공진은 특정 특정 주파수에서만 발생합니다. 주파수 γ = 0의 변경 조건이 위반됩니다. γ가 0이 아닌 경우 전력계는 각도 오차라고 하는 오차 βy로 전력을 측정합니다.

각도 γ의 작은 값(γ는 일반적으로 40-50' 이하)에서 상대 오차

90°에 가까운 각도 φ에서 각도 오류는 큰 값에 도달할 수 있습니다.

두 번째, 전력계의 특정 오류는 코일의 전력 소비로 인한 오류입니다.

부하가 소비하는 전력을 측정할 때 2 전력계 스위칭 회로, 병렬 회로 포함이 다릅니다 (그림 2).

쌀. 2. 전력계의 병렬 권선을 켜는 방식

코일의 전류와 전압 사이의 위상 편이를 고려하지 않고 부하 H가 순전히 활성화된 것으로 간주하면 전력계 권선의 에너지 소비로 인한 오류 βa) 및 β(b)는 그림의 회로. 2, a 및 b:

여기서 P.i 및 P.ti는 각각 전력계의 직렬 및 병렬 회로에서 소비되는 전력입니다.

βa) 및 β(b)의 공식에서 오류는 저전력 회로에서 전력을 측정할 때만 상당한 값을 가질 수 있음을 알 수 있습니다. Pi와 P.ti가 Rn에 상응할 때.

전류 중 하나만 부호를 변경하면 전력계의 움직이는 부분의 편향 방향이 변경됩니다.

전력계에는 두 쌍의 클램프(직렬 및 병렬 회로)가 있으며 회로에 포함된 클램프에 따라 포인터의 편향 방향이 다를 수 있습니다. 전력계를 올바르게 연결하기 위해 각 쌍의 클램프 중 하나에 «*»(별표)가 표시되어 있으며 «발전기 클램프»라고 합니다.