Материал: Туровский Я. Техническая электродинамика

ных случаев. Мощность соответствующих гармоник тока И Напряже­ ния ваттметр показывает в этом случае обычным образом.

Высшие гармоники не позволяют получить полной компенсации напряжений (точка А на рис. 10-7,6), но в этом нет и необходимости, так как ваттметр всегда будет работать правильно и без компенса­ ции. Компенсация служит здесь исключительно для увеличения cos ср, при котором работает основной ваттметр. Даже частичная компен­ сация реактивной составляющей напряжения обеспечивает работу ваттметра при большом cos ф. Не полностью скомпенсированные высшие гармоники напряжения проникают в ваттметр, проходя сквозь усилитель. Поэтому погрешность измерения при этом может

щая усилитель. Это свойство является особенно полезным при измерениях малых мощностей при малых напряжениях. Благодаря этому угловая погрешность воздушного трансформатора также мо­ жет стать очень малой.

Точность всего прибора зависит в основном от точности воз­ душного трансформатора 2 и в особенности от его угловой погреш­ ности. Одновременно эта точность в небольшой степени зависит от точности усилителя 3 (Л. 10-11]. Это вытекает из следующего: если вторичная э. д. с. воздушного трансформатора Е отклоняется на угол у от прямой, перпендикулярной току (рис. 10-8), то мощность, которую показывает ваттметр, равна:

Р-, = (Uw + U sin у tg Y) / = UI (cos f + sin f tg Y).

Так как угол у имеет очень малое значение (не больше несколь­ ких минут), можно принять tgY~Y. откуда угловая погрешность

Wcosf — UI (cos у + Y sin 9)

452

При угле Y, выраженном в минутах, процентная погрешность составляет:

так как угол f$ имеет очень малое значение.

По этой причине наибольшие ограничения накладывают на уг­ ловую ошибку воздушного трансформатора.

Важным преимуществом компенсационного ваттметра является возможность компенсации угловой погрешности измерительного трансформатора тока [Л. 10-18]. При малых коэффициентах мощ­ ности погрешность равна:

где б— угловая погрешность трансформатора тока в минутах.

так как углы б и бк , как правило, имеют очень малые значения. Вместе с тем трансформатор тока не следует включать так, что­

бы его вторичная обмотка была соединена последовательно с первич-

453

Рис. 10-10. Способ правильного включения измерительного транс­ форматора тока в схему компенсационного ваттметра (а) и век­ торная диаграмма напряжений и угловых погрешностей (б) (Л. 10-18].

вой обмоткой воздушного трансформатора, так как в этом случае ваттметр будет измерять мощность UI(q>—6) и угловая погрешность будет такой же, как в (10-40).

и напряжения можно с помощью только самого прибора путем ком­ пенсация определить активную и реактивную составляющие напряже­ ния приемника. Следовательно, прибор является также векторметром. Схема включения прибора показана на рис. 10-11. Так же как и в компенсационном ваттметре, точность прибора определяется воздуш­ ным трансформатором. С целью уменьшения его угловой погрешности параллельно первичной обмотке трансформатора 2 (рис. 10-10) вклю­ чают индукционную катушку, которая позволяет сместить по фазе

цепи приемника (I2ZR). Цепь эта была подобрана так, чтобы доба­ вочные потери в цепи были пренебрежимо малые, а коэффициенг мощности достаточно низок.

применении элементов с минимальной угловой погрешностью позво­ ляют достигнуть значительных точностей измерения. Их недостатком

455

является, однако, значительная трудоемкость, а также значительная

6)

Рис. 10-12. Схема измерительного м.оста с взаимной индук­ тивностью (а) и векторная диаграмма (б) (Л. 10-14].

лировку эту начинают с установки напряжения 1/4 так, чтобы его значение было близко к значению э. д. с. Ем- После достижения равновесия (l/o=G) коэффициент мощности определяют из соот­ ношения

Другая мостовая схема показана на рис. 10-13. Она применя­ лась для точных измерений мощности при токах до 150 А, напря­ жениях до 500 кВ и коэффициентах мощности в пределах 0,1—0,001, в высоковольтных реакторах и в опытах короткого замыкания высо­ ковольтных трансформаторов. Высокое напряжение подводится к мо­ сту через высоковольтный конденсатор без потерь (с газовой изоля­

и при угле погрешности меньше 0,2' в пределах нагрузки 5—200%. Вторичную обмотку измерительного трансформатора тока включают

456