Wattmetreler - türleri ve uygulaması, bağlantı şeması, kullanım özellikleri

Elektrik şebekesinden güç alan her tüketici bir miktar güç tüketir. Güç, bu durumda, bu şebekeden güç alan belirli bir cihazın veya devrenin çalışması için gerekli işi yapan elektrik şebekesinin hızını karakterize eder. Tabii ki, ağ bu gücü sağlayabilmeli ve aynı anda aşırı yüklenmemelidir, aksi takdirde bir kaza meydana gelebilir.

Alternatif akım devrelerinde güç tüketimini ölçmek için özel cihazlar kullanılır - wattmetreler. Wattmetreler mevcut güç tüketimini gösterir ve bazıları, tüketici çalışırken belirli bir zamanda tüketilen kilovat saat cinsinden enerji miktarını bile hesaplayabilir. Bu yazıda, birkaç ana güç ölçer türünü ele alacağız.

Wattmetreler çeşitli endüstrilerde ve evlerde, özellikle elektrik enerjisi endüstrisinde ve makine mühendisliğinde kullanılır. Ek olarak, güç ölçerler günlük yaşamda sıklıkla yararlıdır.

Çeşitli ev aletlerinin gücünü belirlemek, ayda yaklaşık elektrik maliyetini hesaplamak, cihazları teşhis etmek, ağları test etmek ve basitçe görsel göstergeler olarak kullanılırlar. Panel wattmetreleri, ağ adaptörleri şeklinde dijital wattmetreler, dijital ve analog wattmetreler vardır.

Bu cihazların genel olarak çalışma prensibi basittir: besleme gerilimi ve akım tüketimi ölçülür ve güç, incelenen devrenin güç faktörü dikkate alınarak bu değerlerin ürünü olarak tanımlanır. Güç faktörü, akım ve voltaj arasındaki faz farkı ile belirlenir. Dijital wattmetreler okumaları ekranda görüntüler veya dijital biçimde kaydeder ve analog olanlar ölçeğin üzerindeki bir okla gösterilir.

Analog wattmetreler

Analog cihazlar arasında elektrodinamik bir sistemin güç sayaçları bulunur. Çalışmaları, birincisi sabit, ikincisi hareketli olan bir çift bobin etkileşimine dayanır, yani yana sapabilir. Sabit bir bobin bir akıma bağlanır ve hareketli bir bobin bir voltaja bağlanır.

Sabit bir bobinin az sayıda dönüşü vardır ve güç ölçüm devresine seri olarak bağlanırken, hareketli bir bobinin dönüş sayısı çok daha fazladır ve incelenen cihaza paralel bir direnç aracılığıyla bağlanır.

Sabit bobin içinden akan akım ne kadar büyük olursa, manyetik alanı o kadar güçlüdür, okla ilişkili hareketli bobini saptırır. Ölçek watt olarak kalibre edilmiştir. Daha önce anladığınız gibi, burada devrenin akımı, voltajı ve güç faktörü otomatik olarak dikkate alınır.

Güç ölçer cihazı:

Wattmetre bağlantı şeması:

D5065 cihazının kapağından wattmetre bağlantı şeması:

Dijital wattmetreler

Bir dijital güç ölçer tamamen farklı çalışır. Akım, kalibre edilmiş bir şönt üzerindeki voltaj düşüşünü tahmin ederek Ohm yasasına göre dolaylı olarak ölçülür ve voltaj, dijital bir voltmetre kullanılarak ölçülür. Akım sensörü mutlaka bir şant değil, aynı zamanda bir akım transformatörü de olabilir.

Devre tarafından ölçülen anlık akım ve gerilim parametreleri, bu verilere dayanarak tüketilen gücü ve ölçümler sırasında tüketici tarafından tüketilen toplam elektrik miktarını hesaplayan bir mikroişlemci tarafından işlenir. Sonuç, cihazın dijital ekranında görüntülenir.

Analog cihazlar genellikle panel, modüler ürünler ve dijital şeklinde - profesyonel ekipman ve taşınabilir cihazlar şeklinde bulunabilir.

Ev güç ölçer

Basit bir dijital wattmetrenin çok yaygın bir örneği ev wattmetre bir ağ bağdaştırıcısı - bir bağdaştırıcı şeklinde.Güç tüketimini izlemek ve aynı zamanda evde elektrik maliyetinin hızlı bir şekilde değerlendirilmesi için tasarlanmıştır. Güç ölçer, cihazın genellikle güç aldığı prize takılır, bunun tüketimi tüketilmelidir. Ardından, cihazın fişi wattmetrenin çıkışına takılır.

Uygun düğmeye basarak wattmetre zamanı saymaya başlar ve o andan tüketilen elektrik miktarını, yani çıkışından verilen enerjiyi kaydeder. Kilowatt saatin fiyatı önceden ayarlanmışsa, elektrik maliyeti hemen dikkate alınır. Cihaz çalışırken ve güç ölçer gücü ölçerken, ekrandaki maliyet düzenli olarak güncellenir. Bu tip wattmetre 3600 watt'a kadar olan güçleri ölçebilir.

Cihazı bir elektrik prizine takmak ve bir fişi takmak gerekir - ekran hemen geri sayımı başlatır ve gerçek zamanlı olarak güç tüketimi görüntülenir. Düğmeleri kullanarak, görüntülenen parametreyi güçten akıma, voltaja, tepe gücüne, minimum güce vb.

Ayrıca, ekran prizdeki alternatif akımın frekansını gösterir. Bir kilovat saatlik elektrik maliyetini ayarlayarak, ev tipi bir wattmetre kullanarak, bir buzdolabı, bilgisayar, fan, klima, ısıtıcı, su ısıtıcısı vb. Tarafından tüketilen elektrik maliyetini tahmin edebilirsiniz.

Profesyonel güç ölçerler

Profesyonel güç sayaçları gelişmiş işlevsellik ve artırılmış doğruluk sınıfına sahiptir. Bu cihazlar, daha basit ölçüm cihazlarının test edilmesine izin verir ve kendileri, evdeki cihazlardan daha geniş bir akım, voltaj ve frekans aralığında gücü ölçebilirler.

Profesyonel bir wattmetre, ölçümlerin doğruluğu ve kalitesi için artan gereksinimler nedeniyle, bu sınıftaki herhangi bir sabit cihazdan daha pahalıdır. Profesyonel wattmetreler genellikle akımın şekli için kritik değildir; güç tüketimini yükün gücü ve doğası (aktif, endüktif, kapasitif, karışık) göstergesi ile hesaplarken, alternatif ve sabit, sinüzoidal, dikdörtgen, titreşimli ve testere dişi akımlarını ölçebilirler. Hem tek fazlı hem de üç fazlı devreler için kullanılabilir.

Profesyonel bir laboratuvar ölçüm kiti K540'ın bir parçası olarak analog wattmetre:

Panel wattmetreleri

Üç fazlı veya tek fazlı alternatif akım ağlarında ölçüm yapmak ve aktif ve reaktif gücü göstermek için, santral dahili wattmetreleri yararlıdır. Gösterge, geçerli güç değerini, yeterince yüksek doğruluk sağlamak için genellikle dört basamağa sahip olabilen ekran üzerinde sayılar şeklinde görüntüler. Cihaz, bir mahfazaya monte edilmiş bir tür ölçüm kafası şeklindedir.

Bu tip wattmetrelerin olağan kullanımı, 50 Hz'lik bir frekansta, yani wattmetrenin kalıcı olarak kurulduğu ve artık çıkarılamadığı ağlarda çalışan çeşitli elektrikli cihazların gösterge panelleridir. Wattmetreyi, aktif veya reaktif güç tüketiminin dinamiklerine bağlı olarak monte edildiği devrenin çalışmasını ayarlayan elektronik devrelerle eşleştirmek mümkündür.