Was ist die Zwei-Wattmeter-Methode und ihre Funktionsweise?

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Alle elektrischen Geräte und Maschinen liefern Strom und verbrauchen große Mengen an Energie. Die zugeführte Leistung wird normalerweise in Watt unter Verwendung eines Geräts gemessen, nämlich eines Wattmeters. Ein Wattmeter wird auch als Durchbiegungsmesser bezeichnet, der hauptsächlich in elektrischen Labors verwendet wird. Es misst nicht nur die Leistung in Watt, sondern auch in Kilowatt und Megawatt. Das Wattmeter besteht normalerweise aus zwei Spulen „CC“ -Stromspule, die normalerweise in Reihe mit dem Laststrom geschaltet sind, und einer Spannungs- / Druck- / Potentialspule „PC“. Diese Spule ist normalerweise über den Lastkreis geschaltet. Die elektrische Leistung kann in drei Formen dargestellt werden, sie sind real Leistung Blindleistung und Scheinleistung. Der folgende Artikel beschreibt die Zwei-Wattmeter-Methode bei ausgeglichener Last.

Was ist die Zwei-Wattmeter-Methode?

ZU Drei Phasen Das Zwei-Watt-Messgerät misst den Strom und die Spannung von einer der 2 dreiphasigen Versorgungsleitungen, die der dritten dreiphasigen Versorgungsleitung entsprechen. Das 3-Phasen-2-Wattmeter befindet sich in einem ausgeglichenen Lastzustand, wenn der Strom in jeder Phase unter einem Winkel „φ“ mit der Phasenspannung nacheilt.




Konstruktion der Zwei-Wattmeter-Methode

Die 3-Phasen-Leistung eines 3-Phasen-Schaltkreises kann auf drei Arten gemessen werden:

  • 3 Wattmeter Methode
  • 2 Wattmeter Methode
  • 1 Wattmeter-Methode.

Das Hauptkonzept eines 2-Wattmeter mit 3-Phasen-Spannung besteht darin, die 3-Phasen-Last auszugleichen, indem die Bedingung erfüllt wird, dass der Strom in einem Winkel „φ“ zur Spannungsphase nacheilt. Das schematische Diagramm eines 3-Phasen-2-Wattmeters ist unten gezeigt



Schaltplan

Schaltplan

Es besteht aus 2 Wattmetern wie W1 und W2, wobei jedes Wattmeter eine Stromspule „CC“ und eine Druckspule „PC“ hat. Hier ist ein Ende des Wattmeters „W1“ mit der Klemme „R“ verbunden, während ein Ende des Wattmeters „W2“ mit der Klemme „Y“ verbunden ist. Die Schaltung besteht auch aus 3 Induktivitäten 'Z', die in einer Sterntopologie aufgebaut sind. Die 2 Enden der Induktivitäten sind mit 2 Anschlüssen eines Wattmeters verbunden, während der dritte Anschluss der Induktivität mit B verbunden ist.

Ableitung der Zwei-Wattmeter-Methode

Zwei Wattmeter werden verwendet, um zwei Hauptparameter zu bestimmen:


Betrachten Sie die als induktive Last verwendete Last, die durch Befolgen des Zeigerdiagramms wie unten dargestellt dargestellt wird.

Zeigerdiagramm

Zeigerdiagramm

Die Spannungen V.RN,V.IM,und V.BNsind elektrisch 1200In Phase miteinander können wir beobachten, dass die aktuelle Phase bei „φ“ nacheilt0”Winkel mit Spannungsphase.

Der Strom in Wattmeter W.1wird dargestellt als

IM1= IchR.…… .. (1)

wo ichR.ist aktuell

Die Potentialdifferenz über der Spule des Wattmeters W1 wird als angegeben

IM1= ~ V.RB= [~ V.RN- ~ V.BN] ……… (zwei)

Wo V.RNund V.BN sind Spannungen

Die Phasendifferenz zwischen der Spannung „V.YB'Und aktuell' I.Y.Ist gegeben als (300+ φ)

Daher wird die mit dem Wattmeter gemessene Leistung als angegeben

IMzwei= V.YBichY.cos (300+ φ) ………… .. (3)

Bei ausgeglichener Last,

ichR.= IchY.= IchB.= IchL.und ………… .. (4)

V.RY= V.YB= V.BR= V.L.………… (5)

Daher erhalten wir Wattmeterwerte als

IM1= V.L.ichL.cos (300- φ) und ……………. (6)

IMzwei= V.L.ichL.cos (300+ φ) …………… .. (7)

Gesamtleistungsableitung

Der gesamte Wattmeterwert wird als angegeben

IM1+ W.zwei= V.L.ichL.cos (300- φ) + V.L.ichL.cos (300+ φ) ………… .. (8)

= V.L.ichL.[cos (300- φ) + cos (300+ φ)]

= V.L.ichL.[cos 300cos φ + sin 300sin φ + cos 300cos φ - sin 300ohne φ]

= V.L.ichL.[2 cos 300cos φ]

= V.L.ichL.[(2 √3 / 2) cos 300cos φ]

= √3 [ V.L.ichL.cos φ] ……… (9)

W1 + W2 = P… .. (10)

Dabei ist „P“ die beobachtete Gesamtleistung in einem dreiphasigen ausgeglichenen Lastzustand.

Leistungsfaktorableitung

Definition : Dies ist das Verhältnis zwischen der von der Last beobachteten tatsächlichen Leistung und der im Stromkreis fließenden Scheinleistung.

Der Leistungsfaktor des dreiphasigen ausgeglichenen Lastzustands kann wie folgt bestimmt und aus den Wattmeterwerten abgeleitet werden

Aus Gleichung 9

W1 + W2 = √3 V.L.ichL.cos φ

Jetzt W1 - W2 = V.L.ichL.[cos (300- φ) - cos (300+ φ)]

= V.L.ichL.[cos 300cos φ + sin 300sin φ - cos 300cos φ + sin 300ohne φ]

= 2 V.L.ichL.ohne 300ohne φ

W1 - W2 = V.L.ichL.sin φ ………… .. (11)

Teilen der Gleichungen 11 und 9

[W1 - W2 W1 + W2] = V.L.ichL.ohne φ / √3 V.L.ichL.cos φ

Tan φ = √3 [W1 - W2 W1 + W2]

Der Leistungsfaktor der Last ist gegeben als

cos φ = cos tan-1 [√3] [W1 - W2 W1 + W2] ……… (12)

Blindleistungsableitung

Definition : Es ist das Verhältnis zwischen komplexer Leistung, die der Speicherung und Wiederbelebung von Energie entspricht, und nicht dem Verbrauch.

Um Blindleistung zu erhalten, multiplizieren wir Gleichung 11 mit

√3 [W1 - W2] = √3 [ V.L.ichL.sin φ] = P.r

P.r= √3 [W1 - W2] …………. (13)

Wo P.rist die Blindleistung von 2 Wattmetern.

Zwei-Wattmeter-Methodentabelle

Die Beobachtungen der Zwei-Wattmeter-Methode können praktisch anhand der Tabelle notiert werden.

S .NO Spannung VL (Volt) Aktuelle IL (Ampere) Leistung W1 (Watt) Leistung W2 (Watt) Gesamtleistung P = W1 + W2 Leistungsfaktor = cos φ
1
zwei
3

Vorsicht

Die folgenden Vorsichtsmaßnahmen sind zu beachten

  • Verbindungen sind fest herzustellen
  • Vermeiden Sie den parallelen axialen Fehler.

Vorteile von zwei Wattmeter

Das Folgende sind die Vorteile

  • Mit dieser Methode können sowohl ausgeglichene als auch unsymmetrische Lasten ausgeglichen werden
  • Bei einer sternförmig angeschlossenen Last ist es optional, Neutralpunkt und Wattmeter anzuschließen
  • In einem Delta müssen angeschlossene Lastanschlüsse nicht geöffnet werden, um das Wattmeter anzuschließen
  • Die 3-Phasen-Leistung kann mit zwei Wattmetern gemessen werden
  • Sowohl die Leistung als auch der Leistungsfaktor werden unter ausgeglichenen Lastbedingungen bestimmt.

Nachteile von zwei Wattmeter

Das Folgende sind die Nachteile

  • Nicht geeignet für 3-Phasen-4-Draht-System
  • Primärwicklungen W1 und Sekundärwicklungen W2 müssen korrekt identifiziert werden, um falsche Ergebnisse zu vermeiden.

Anwendungen von zwei Wattmeter

Das Folgende sind die Anwendungen

  • Wattmeter werden verwendet, um den Stromverbrauch von Elektrogeräten zu messen und deren Nennleistung zu überprüfen.

FAQs

1). Was ist ein WattMeter?

Ein Wattmeter ist ein elektrisches Gerät, mit dem die elektrische Leistung elektrischer Geräte gemessen wird.

2). Was sind die Einheiten der Macht?

Die Leistung kann mit einem Wattmeter in einem Bereich von Watt, Kilowatt und Megawatt gemessen werden.

3). Was ist ein ausgeglichener Zustand im 3-Phasen-Zwei-Wattmeter?

Das 3-Phasen-2-Wattmeter soll sich in einem ausgeglichenen Lastzustand befinden, wenn der Strom in jeder Phase unter einem Winkel φ mit der Phasenspannung nacheilt.

4). Was ist die Leistungsgleichung des 3-Phasen-Zwei-Wattmeter?

Die Leistungsgleichung ist gegeben als P = √3 VL IL cos φ

5). Was ist der Leistungsfaktor eines 3-Phasen-Zwei-Wattmeter?

Der Leistungsfaktor ist gegeben als cos φ = cos tan-1 √3 [([W1 - W2] [W1 + W2])

6). Was ist die Blindleistungsgleichung des 3-Phasen-Zwei-Wattmeter?

Die Blindleistung ist gegeben als Pr = √3 (W1 - W2)

Das gesamte elektrische Gerät verbraucht Energie, wenn elektrische Energie zugeführt wird. Diese Leistung kann mit einem elektrischen Gerät namens Wattmeter gemessen werden, das normalerweise in Watt / Kilowatt / Megawatt misst. Die 3-Phasen-Leistung eines 3-Phasen-Stromkreises kann auf 3 Arten mit der 3-Wattmeter-Methode, der 2-Wattmeter-Methode und der 1-Wattmeter-Methode gemessen werden. Dieser Artikel beschreibt 3 Phase 2 Wattmeter unter ausgeglichenen Lastbedingungen. Diese Bedingung ist gültig, wenn der Strom in jeder Phase unter einem Winkel φ mit der Phasenspannung nacheilt. Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, dass sie sowohl ausgeglichene als auch unsymmetrische Lastbedingungen messen kann.