Tous les équipements et machines électriques fonctionnent pour fournir de l'énergie électrique et dissipent de grandes quantités d'énergie. La puissance fournie est généralement mesurée en watts à l'aide d'un appareil à savoir le wattmètre. Un wattmètre est également appelé compteur de déviation qui est principalement utilisé dans les laboratoires électriques. Il mesure non seulement la puissance en termes de watts, mais aussi en termes de kilowatts et de mégawatts. Le wattmètre se compose généralement de deux bobines 'CC' bobine de courant qui est généralement connectée en série avec le courant de charge et une bobine tension / pression / potentiel 'PC', cette bobine est généralement connectée à travers le circuit de charge. La puissance électrique peut être représentée sous trois formes elles sont réelles Puissance , puissance réactive et puissance apparente. L'article suivant décrit la méthode des deux wattmètres en condition de charge équilibrée.
Qu'est-ce que la méthode à deux wattmètres?
À trois phases Le compteur de deux watts mesure le courant et la tension de l'une des 2 lignes d'alimentation de 3 phases correspondant à la 3ème ligne d'alimentation de 3 phases. On dit que le wattmètre triphasé 2 est à une condition de charge équilibrée si le courant dans chaque phase est en retard à un angle «φ» avec la tension de phase.
Construction de la méthode à deux wattmètres
La puissance triphasée d'un circuit triphasé peut être mesurée de 3 manières différentes,
- Méthode de 3 wattmètres
- Méthode 2 Wattmètres
- Méthode 1 Wattmètre.
Le concept principal de 2 wattmètres avec tension triphasée est d’équilibrer la charge triphasée en satisfaisant la condition de retard de courant à un angle «φ» avec la phase de tension. Le diagramme schématique du wattmètre 3 phase 2 est illustré ci-dessous
Schéma
Il se compose de 2 wattmètres comme W1 et W2, où chaque wattmètre a une bobine de courant «CC» et une bobine de pression «PC». Ici, une extrémité du wattmètre «W1» est connectée à la borne «R» tandis qu'une extrémité du wattmètre «W2» est connectée à la borne «Y». Le circuit se compose également de 3 inducteurs «Z» qui sont construits dans une topologie en étoile. Les 2 extrémités d'inductances sont connectées à 2 bornes d'un wattmètre tandis que la troisième borne de l'inductance est connectée à B.
Dérivation de la méthode à deux wattmètres
Deux wattmètres sont utilisés pour déterminer deux paramètres principaux qu'ils sont,
Considérez la charge utilisée comme une charge inductive qui est représentée en suivant le diagramme de phaseur comme indiqué ci-dessous.
Diagramme de phaseur
Les tensions VRN,VDANS,et VBNsont électriquement 1200en phase les uns avec les autres, on peut observer que la phase courante est en retard au «φ0”Angle avec la phase de tension.
Le courant en wattmètre W1est représenté par
DANS1= JeR…….. (1)
Où jeRest courant
La différence de potentiel à travers la bobine du wattmètre W1 est donnée comme
DANS1= ~ VRB= [~ VRN- ~ VBN] ……… (deux)
Où VRNet VBN sont des tensions
La différence de phase entre la tension «VYB«Et actuel» IOui«Est donné comme (300+ φ)
Par conséquent, la puissance mesurée par wattmètre est donnée comme
DANSdeux= VYBjeOuicos (300+ φ) ………… .. (3)
En condition de charge équilibrée,
jeR= JeOui= JeB= JeLet ………… .. (4)
VRY= VYB= VBR= VL………… (5)
Par conséquent, nous obtenons des lectures de wattmètres comme
DANS1= VLjeLcos (300- φ) et ……………. (6)
DANSdeux= VLjeLcos (300+ φ) …………… .. (7)
Dérivation de la puissance totale
La lecture totale du wattmètre est donnée comme
DANS1+ Wdeux= VLjeLcos (300- φ) + VLjeLcos (300+ φ) ………… .. (8)
= VLjeL[cos (300- φ) + cos (300+ φ)]
= VLjeL[cos 300cos φ + sin 300sin φ + cos 300cos φ - sin 300sans φ]
= VLjeL[2 cos 300cos φ]
= VLjeL[(2 √3 / 2) cos 300cos φ]
= √3 [ VLjeLcos φ] ……… (9)
W1 + W2 = P… .. (10)
Où «P» est la puissance totale observée dans une condition de charge triphasée équilibrée.
Dérivation du facteur de puissance
Définition : C'est le rapport entre la puissance réelle observée par la charge et la puissance apparente circulant dans le circuit.
Le facteur de puissance de la condition de charge équilibrée triphasée peut être déterminé et dérivé des lectures du wattmètre comme suit
De l'équation 9
W1 + W2 = √3 VLjeLcos φ
Maintenant W1 - W2 = VLjeL[cos (300- φ) - cos (300+ φ)]
= VLjeL[cos 300cos φ + sin 300sin φ - cos 300cos φ + sin 300sans φ]
= 2 VLjeLsans 300sans φ
W1 - W2 = VLjeLsin φ ………… .. (11)
Division des équations 11 et 9
[W1 - W2 W1 + W2] = VLjeLsans φ / √3 VLjeLcos φ
Tan φ = √3 [W1 - W2 W1 + W2]
Le facteur de puissance de la charge est donné comme
cos φ = cos tan-1 [√3] [W1 - W2 W1 + W2] ……… (12)
Dérivation de puissance réactive
Définition : C'est le rapport entre la puissance complexe correspondant au stockage et la relance de l'énergie plutôt que la consommation.
Pour obtenir la puissance réactive, nous multiplions l'équation 11 par
√3 [W1 - W2] = √3 [ VLjeLsin φ] = Pr
Pr= √3 [W1 - W2] …………. (13)
Où Prest la puissance réactive obtenue à partir de 2 wattmètres.
Tableau de méthode à deux wattmètres
Les observations de la méthode des deux wattmètres peuvent être notées pratiquement en suivant le tableau.
| S .NON | Tension VL (volts) | IL actuel (ampères) | Puissance W1 (watts) | Puissance W2 (watts) | Puissance totale P = W1 + W2 | Facteur de puissance = cos φ |
| 1 | ||||||
| deux | ||||||
| 3 |
Précaution
Voici les précautions à suivre
- Les connexions doivent être établies étroitement
- Évitez l'erreur axiale parallèle.
Avantages de deux wattmètres
Voici les avantages
- La charge équilibrée et non équilibrée peut être équilibrée en utilisant cette méthode
- Dans une charge connectée en étoile, il est facultatif de connecter le point neutre et le wattmètre
- Dans un delta, les connexions de charge connectées n'ont pas besoin d'être ouvertes pour connecter le wattmètre
- La puissance triphasée peut être mesurée à l’aide de deux wattmètres
- La puissance et le facteur de puissance sont déterminés sur une condition de charge équilibrée.
Inconvénients de deux wattmètres
Voici les inconvénients
- Ne convient pas aux systèmes triphasés à 4 fils
- Les enroulements primaires W1 et secondaires W2 doivent être correctement identifiés pour éviter des résultats incorrects.
Applications de deux wattmètres
Voici les applications
- Les wattmètres sont utilisés pour mesurer la consommation électrique de tout appareil électrique et vérifier leur puissance nominale.
FAQ
1). Qu'est-ce qu'un Wattmètre?
Un wattmètre est un appareil électrique utilisé pour mesurer la puissance électrique d'un équipement électrique.
2). Quelles sont les unités de puissance?
La puissance peut être mesurée à l'aide d'un wattmètre dans une gamme de watts, kilowatts, méga watts.
3). Qu'est-ce qu'une condition équilibrée dans un wattmètre triphasé deux?
On dit que le wattmètre triphasé 2 est à une condition de charge équilibrée si le courant dans chaque phase est en retard à un angle φ avec la tension de phase.
4). Quelle est l'équation de puissance du wattmètre triphasé deux?
L'équation de puissance est donnée par P = √3 VL IL cos φ
5). Quel est le facteur de puissance du wattmètre triphasé deux?
Le facteur de puissance est donné comme cos φ = cos tan-1 √3 [([W1- W2] [W1 + W2])
6). Quelle est l'équation de puissance réactive du wattmètre triphasé deux?
La puissance réactive est donnée par Pr = √3 (W1- W2)
Tout l'appareil électrique dissipe l'énergie lorsque l'énergie électrique est fournie, cette puissance peut être mesurée à l'aide d'un appareil électrique appelé wattmètre, qui mesure généralement en watts / kilowatts / mégawatts. La puissance triphasée d'un circuit triphasé peut être mesurée de 3 façons en utilisant la méthode à 3 wattmètres, la méthode à 2 wattmètres, la méthode à 1 wattmètre. Cet article décrit 3 phase 2 wattmètre dans des conditions de charge équilibrée. Cette condition est valable si le courant dans chaque phase est en retard à un angle φ avec la tension de phase. Le principal avantage de cette méthode est qu'elle permet de mesurer à la fois des conditions de charge équilibrée et non équilibrée.
