Mạch ba pha ba dây bằng phương pháp hai oát kế

1
ĐO CÔNG SUẤT VÀ
NĂNG LƯỢNG
Chương 4
2
Chương 4
A. Đo công suất và năng lượng
trong mạch 1 pha
4.1. Wattmet điện động
4.2. Công tơ cảm ứng một pha
3
4.1. Wattmet điện động
4.1.1. Đo công suất trong mạch một chiều
Đo công suất người ta thường dùng wattmet điện
động, wattmet điện động được chế tạo dựa trên
cơ cấu chỉ thị điện động, góc quay của cơ cấu chỉ
thị đ iện động được tính như sau:
Ψ là góc lệch pha giữa các dòng I
1
và I
2
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
1 2
osKI I c  
4
4.1. Wattmet điện động
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
*
*
W
R

p
I
1
R
tải
I
2
I
1
~ I
U
+
-
5
Xét với mạch một chiều ta có:
P là công suất tác dụng mà phụ tải tiêu thụ qua
W
Kết luận: Góc quay α tỉ lệ bậc nhất với công suất
tiêu thụ trên tải, vậy có thể dùng wattmet điện động
để đo công suất trong mạch một chiều.
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
os =1c 
1
I I
2
p u
U
I
R R



1
p u
U
K I K P
R R
  

6
4.1.2. Đo công suất trong mạch xoay chiều
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
u
os
u
u
r
z
c 

7
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
8
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
9
Kết luận:
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
10
Chú ý
- góc quay α = K
1

Scosφ, nếu ta đổi đầu 1 trong 2
cuộn dây dòng hoặc áp thì góc lệch pha:
φ’= φ ± π
Vậy: α’=K
1
Scos φ’= - α
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
11
Góc quay α của wattmet tỉ lệ với công suất tác dụng
trên phụ tải song thang chia độ củ a wattmet
thường không chia theo đơn vị công suất mà chia
thành một số vạ ch nhất định.
Công suất đo được tính bằng tích của hệ số C
w
trên
thang đo ứng với số vạch chia mà kim chỉ thị thể
hiện:
P=C
wk
. α
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
Chú ý
wk
dmk dmk
dm
U I
C


12

4.2. Công tơ cảm ứng một pha
4.2.1. Cấu tạo
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
13
4.2.2. Nguyên lý làm việc
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
14
Xét hai trường hợp:
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
* Trường hợp lý tưởng
15
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
* Trường hợp thực tế
16
Khi đĩa nhôm quay cắt ngang từ trường của nam
châm vĩnh cửu, trên đĩa nhôm xuất hiện những
dòng điện xoáy, những dòng điện này lại tác dụng
với chính từ trường của nam châm vĩnh cửu tạo ra
mômen hãm:
Đĩa nhôm quay ở tốc độ ổn định khi cân bằng hai
mômen:
K
1
W = K
3
2N
W = C
đm
N
Với C

đm
là hệ số định mức của công tơ
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
2 2 3
c
h M C M
d
E
d
M K I K K
R dt

   
1 3 1 3
d
K P K K Pdt K d
dt

  




2
1
2
1
31
dKPdtK
t

t
17
Kết luận:
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
18
+Cơ cấu đếm:
+Thông số cơ bản của công tơ:
- Hệ số truyền tải của công tơ:
-Hệ số định mức của công tơ:
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
4.2.3. Cơ cấu đếm và thông số
cơ bản của công tơ
N
A
W

N
W
C
dm

19
a. Bù ma sát
-Khi ở phụ tải nhỏ, mô men ma sát sẽ đáng kể so
với mô men quay  bù ma sát
- Khi điều chỉnh vị trí vòng ngắn mạch không đối
xứng hoặc vít chia từ thông ta sẽ bù được ma
sát
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
4.2.4. Sai số và cách khắc phục

20
b. Chống hiện tượng tự quay của công tơ
Khắc phụ hiện tượng tự quay khi mô men bù lớn
hơn mô men ma sát người ta đã chế tạo bộ phận
chống tự quay bằng cách trên mạch từ của cuộn
áp và trên trục quay người ta gắn hai lá thép non
T1 và T2.
Khi đĩa nhôm quay tới thời điểm 2 lá thép đối diện
nhau thì chúng sẽ tác động tương hỗ và tạo ra
mô men hãm
(tuy nhiên chỉ với mô men khá nhỏ)
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
21
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
c. Điều chỉnh góc lệch pha α
I
giữa và
.
I

.
I
22
Ta điều chỉnh sao cho:
Đo thời gian quay của công tơ bằng đồng hồ bấm giây, đếm số
vòng quay N của công tơ quay trong khoảng thời gian t.
Hằng số công tơ được tính:
So sánh A
p
với giá trị định mức ghi trên công tơnếu khác nhau

ta phải điều chỉnh vị trí của nam châm vĩnh cửu để tăng hay
giảm mô men cản.
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
d. Kiểm tra hằng số của công tơ
dm
dm
cos = 1
I= I
U= U






dm dm
P= U I
p
dm dm dm
N N
A
U I t P t
 
23
B. Đo công suất và năng lượng trong
mạch 3 pha
4.3. Đo công suất tác dụng trong mạch
ba pha đối xứng
4.4. Đo công suất tác dụng trong mạch
ba pha không đối xứng

4.5. Đo năng lượng tác dụng trong mạch
ba pha
4.6. Đo công suất và năng lượng phản
kháng trong mạch xoay chiều
4.7. Đo công suất và năng lượng trong
lưới cao thế
24
Đối với mạch ba pha đối xứng ta có công suất tổng
của cả mạch là:
- Theo đại lượng pha:
P
3pha
= P
A
+ P
B
+ P
C
=3U
f
I
f
cos
P
A
, P
B
, P
C
là công suất ở từng pha A, B, C

- Theo đại lượng dây:
U
d
, I
d
là điện áp và dòng điện dây
Chương 4: Đo công suất và năng lượng
4.3. Đo công suất tác dụng
trong mạch ba pha đối xứng
3
3 os
pha d d
P U I c 
25
4.3.1. Mạch ba pha bốn dây-
Phương pháp 1 W
Chương 4: Đo công suất và năng lượng