Sổ tay đo điện: Phần 2

Nối tiếp phần 1, phần 2 của tài liệu "Đo điện" tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Đo công suất và điện năng; Đo công suất mạch một chiều và một pha; Đo điện năng một pha - công-tơ cảm ứng; Biến áp đo lường; Đo các thông số của mạch; Máy hiện sóng; Đo các lượng không điện bằng phương pháp điện. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sổ tay đo điện: Phần 2 Chương 4 ĐO CỒNG SUẢT VA ĐIỆN NĂNG 4.1. ĐO CÔNG SUẤT MẠCH MỘT CHlỂU VÀ MỘT PHA 4.1.1. Phương pháp đo gián tiếp Trong mạch một chiểu, công suất có thể xác định bằng cách đodòng qua mạch và áp đặt vào mạch (hình 4.1), rồi lấy tích của haisỗ đo: P=ƯI (4.17) Phương pháp đo này có nhiểu nhược điểm như: i. Mỗi lẩn đo cần thực hiện tính toán, do đó mất thời gian và khôngtiện lợi; ii. Gặp sai sổ lớn, gốm tồng sai số cùa am-pe-met và vôn-met, saosổ đo tính toán iii. Không thể đo công suất mạch biến đổi, vì lúc đó không thể đọcđổng thời chỉ số của A-met và V-met. t 0 - Hình 4.1 - Sơ đổ đo công suất bòng V-met và A-met Vì thế, phương pháp này chỉ dùng trong một số trường hợp khikhông eó dụng cụ đo công suất đọc thẳng, chẳng hạn, để ước lượng côngsuẫt của mạch. 70 4.1.2. Oat-met điện động và sắt điện động Dụng cụ đo công suất đọc thẳng là oát-mét, viết tắt W-met,thường là loại W-met điện động và sắt điện động. Hai loại W-met nàytương tự nhau. W-met điện động và sắt điện động cấu tạo từ cơ cấu đo điện độngvà sắt điện động. Cuộn dây tĩnh của cơ cấu đo được dùng làm cuộndòng, quấn bằng dây to, ít vòng, mắc nối tiếp với mạch cẩn đo, giữ vaitrò như một A-met (trên sơ đổ hình 4.2) vì thế, còn gọi là cuộn nối tiếp,thường chia hai nửa để thay đổi giới hạn đo dòng, hình 4.3a. Cuộn dâyđộng được dùng làm cuộn áp, quấn bằng dây nhỏ, nhiêu vòng hơn, mắcsong song với mạch cẩn đo, giữ vai trò như một V-met, vì thế còn gọi làcuộn song song. Cuộn áp có mắc nối tiếp với điện trở phụ r để mở rộngvà thay đổi giới hạn đo áp và giảm sai số vì nhiệt độ. Hình 4.2 -W-met điện động Trong mạch một chiẽu, dòng qua cuộn dây tinh là dòng tải I, lilnli4.3b, còn dòng qua cuộn động I tỉ lệ với áp Ư của tải: Iu = u / (r. + rp) = u / ru = k u đ r - điện trở mạch áp; ru=r.+rp d rd - điện trở cuộn dây động, coi là không đổi Từ đó: k = 1 / r = hằng số 71 Do đó, góc quay của kim, theo (2-16): a = k 2IlI2 = k2I k U = k3ƯI = k3P (4.2) Nghĩa là góc quay của kim tỉ lệ với công suất, nên từ góc quay ata xác định được công suất cẩn đo p và mặt số của W-met chia dộ đểu. Trong mạch xoay chiếu, điện cảm cuộn động khá nhỏ, nên điệnkháng mạch áp rất nhỏ so với điện trở và dòng I coi như đổng pha vớiáp u, đồ thị vec-tơ có dạng như hình 4.3c. Ta thấy góc lệch T giữa Ivà Ưucủng là góc lệch 9 giữa I và u. Góc quay của kim xác định theo(2-16); Hình 4.3 -W-met (ũ), đánh dấu cực tính (b) và sơ đỗ vec-tơ (c) a = k j cơiY = Ụ k Ư COÍXỌ = k 3ƯI comp = k3P (4.3) Nghĩa là góc quay a tỳ lệ với công suất p của mạch cân do, VỚI hệ sốtỉ lệ kj như khi đo công suất mạch một chiểu. Vì thế, W-met điện độngđo được cả công suất mạch m ột chiều và xoay chiều. Khi đổi chiếu dòng một trong hai cuộn dây, m ô-m en quayđổi chiểu, kim W-met sẽ quay ngược. Tính chất này gọi là cực tínhcủa W-met. Để tránh đấu nhẩm cực tính, các cuộn dây cùa W -metđược đánh dấu cực đấu với nguổn bằng dấu sao (*) để phân biệt vớicực đấu với tải (hình 4.3b). Khi sử dụng, cẩn đẩu đúng cực tính cáccuộn dây. 72 a) b) Hình 4 .4 -S ơ đ ố mâcdây W-met Có hai cách đấu dây W-met vào mạch là đấu cuộn dòng trong(hình 4.4a) và đấu cuộn dòng ngoài (hình 4.4b). Ở sơ đổ cuộn dòngtrong, dòng qua W-met cũng là dòng tải, còn áp đặt vào W-met là tổngcủa áp u trên tải và áp giáng trên cuộn dòng điện; u vv = Ư + IrI rf - điện trỏ cuộn dòng điện. Do đó chỉ số của W-met là: p = I R = I ( ư + Ir) = ƯI + Pr, m l ư =FR = p p - công suất trên tải; Rt - điện trở tải. Như vậy, cách đấu dây này gặp sai sỗ là: AP = Prl Hay: YP = A P / P = Prl / P R t = rl / R t (4.4) Như vậy, điện trở cuộn dòng càng nhỏ so với điện trở tải thì sai sốdo cách mắc dây càng bé và sơ đồ này được áp dụng để đo công suất củamạch có dòng nhỏ tức điện trở tải lớn. Ở sơ đồ cuộn dòng ngoài (hình 4.4b), áp đặt vào W-met cũng là áptải, u = u còn dòng qua W-met là tổng cùa dòng tải và dòng qua cuộn áp: Với cách mắc dây này, ta gặp sai số là: A P = ư/ru Hay tính theo tương đối: yP = A P / P = ( Ư / Tị) / ( Ư / R ) = R , / r u (4.5) Như vậy, diện trở tải càng nhỏ so với điện trở mạch cảm áp thì saisố càng bé, nên sơ đổ này được áp dụng dê’đo công suất mạch có dònglớn, tức điện trở tải bé. W-met ...