Todos os equipamentos elétricos e máquinas atuam no fornecimento de energia elétrica e dissipam grandes quantidades de energia. A potência fornecida é geralmente medida em termos de watts usando um dispositivo chamado wattímetro. Um wattímetro também é chamado de medidor de deflexão, usado principalmente em laboratórios elétricos. Ele não mede apenas a energia em termos de watts, mas também mede em termos de quilowatts e megawatts. O wattímetro geralmente consiste em duas bobinas “CC” bobina de corrente que normalmente é conectada em série com a corrente de carga e uma bobina de tensão / pressão / potencial “PC”, esta bobina geralmente é conectada através do circuito de carga. A energia elétrica pode ser representada de três formas em que são reais potência , potência reativa e potência aparente. O artigo a seguir descreve o método de dois wattímetros em condição de carga balanceada.
O que é o método de dois wattímetros?
PARA trifásico medidor de dois watts mede a corrente e a tensão de qualquer uma das 2 linhas de alimentação trifásica correspondente à 3ª linha de alimentação trifásica. O wattímetro trifásico 2 é dito estar em uma condição de carga equilibrada se a corrente em cada fase ficar em um ângulo “angle” com a tensão de fase.
Construção do Método de Dois Wattímetros
A potência trifásica de um circuito trifásico pode ser medida usando 3 formas,
- 3 Método Wattímetro
- Método de 2 Wattímetro
- 1 Método Wattímetro.
O conceito principal de 2 watímetros com tensão trifásica é equilibrar a carga trifásica, satisfazendo a condição de atraso de corrente em um ângulo 'φ' com a fase de tensão. O diagrama esquemático do wattímetro trifásico 2 é mostrado abaixo
Diagrama de circuito
Consiste em 2 wattímetros, como W1 e W2, onde cada wattímetro tem uma bobina de corrente ‘CC’ e uma bobina de pressão ‘PC’. Aqui, uma extremidade do wattímetro 'W1' está conectada ao terminal 'R', enquanto uma extremidade do wattímetro 'W2 ′ está conectada ao terminal' Y '. O circuito também consiste em 3 indutores 'Z' que são construídos em uma topologia em estrela. As 2 extremidades dos indutores são conectadas a 2 terminais de um wattímetro, enquanto o terceiro terminal do indutor é conectado a B.
Derivação do Método de Dois Wattímetros
Dois wattímetros são usados para determinar dois parâmetros principais que eles são,
Considere a carga usada como uma carga indutiva, que é representada seguindo o diagrama fasorial conforme mostrado abaixo.
Diagrama de Fasores
As tensões VRN,VNO,e VBNsão eletricamente 1200em fase um com o outro, podemos observar que a fase atual está defasada no “φ0”Ângulo com fase de tensão.
A corrente em wattímetro W1é representado como
DENTRO1= EuR…… .. (1)
onde euRé atual
A diferença de potencial através da bobina wattímetro W1 é dada como
DENTRO1= ~ VRB= [~ VRN- ~ VBN] ……… (dois)
Onde VRNe VBN são tensões
A diferença de fase entre a tensão ‘VYB‘E atual‘ euY'É dado como (300+ φ)
Portanto, a potência medida pelo wattímetro é dada como
DENTROdois= VYBeuYcos (300+ φ) ………… .. (3)
Em condição de carga balanceada,
euR= EuY= EuB= Eueue ………… .. (4)
VRY= VYB= VBR= Veu………… (5)
Portanto, obtemos leituras do wattímetro como
DENTRO1= Veueueucos (300- φ) e ……………. (6)
DENTROdois= Veueueucos (300+ φ) …………… .. (7)
Derivação de energia total
A leitura total do wattímetro é dada como
DENTRO1+ Wdois= Veueueucos (300- φ) + Veueueucos (300+ φ) ………… .. (8)
= Veueueu[cos (300- φ) + cos (300+ φ)]
= Veueueu[cos 300cos φ + sin 300sin φ + cos 300cos φ - sen 300sem φ]
= Veueueu[2 cos 300cos φ]
= Veueueu[(2 √3 / 2) cos 300cos φ]
= √3 [ Veueueucos φ] ……… (9)
W1 + W2 = P… .. (10)
Onde 'P' é a potência total observada em uma condição de carga balanceada trifásica.
Derivação de fator de potência
Definição : É a relação entre a potência real observada pela carga e a potência aparente que flui no circuito.
O fator de potência da condição de carga balanceada trifásica pode ser determinado e derivado das leituras do wattímetro como segue
Da equação 9
W1 + W2 = √3 Veueueucos φ
Agora W1 - W2 = Veueueu[cos (300- φ) - cos (300+ φ)]
= Veueueu[cos 300cos φ + sin 300sin φ - cos 300cos φ + sin 300sem φ]
= 2 Veueueusem 300sem φ
W1 - W2 = Veueueupecado φ ………… .. (11)
Dividindo as equações 11 e 9
[W1 - W2 W1 + W2] = Veueueusem φ / √3 Veueueucos φ
Tan φ = √3 [W1 - W2 W1 + W2]
O fator de potência da carga é dado como
cos φ = cos tan-1 [√3] [W1 - W2 W1 + W2] ……… (12)
Derivação de energia reativa
Definição : É a relação entre a potência complexa correspondente ao armazenamento e revivescência da energia ao invés do consumo.
Para obter potência reativa, multiplicamos a equação 11 por
√3 [W1 - W2] = √3 [ Veueueusin φ] = Pr
Pr= √3 [W1 - W2] …………. (13)
Onde Pré a potência reativa obtida de 2 wattímetros.
Tabela de Método de Dois Wattímetros
As observações do método dos dois wattímetros podem ser observadas praticamente seguindo a tabela.
| S .NO | Tensão VL (volts) | IL atual (amp) | Potência W1 (watts) | Potência W2 (watts) | Potência total P = W1 + W2 | Fator de potência = cos φ |
| 1 | ||||||
| dois | ||||||
| 3 |
Precaução
A seguir estão as precauções a serem seguidas
- As conexões devem ser feitas firmemente
- Evite o erro axial paralelo.
Vantagens de dois wattímetros
A seguir estão as vantagens
- Tanto a carga balanceada quanto a não balanceada podem ser balanceadas usando este método
- Em uma carga conectada em estrela, é opcional conectar o ponto neutro e o wattímetro
- Em um delta, as conexões de carga conectadas não precisam ser abertas para conectar o wattímetro
- A potência trifásica pode ser medida usando dois wattímetros
- A potência e o fator de potência são determinados em uma condição de carga balanceada.
Desvantagens de dois wattímetros
A seguir estão as desvantagens
- Não é adequado para sistema trifásico de 4 fios
- Os enrolamentos primários W1 e secundários W2 devem ser identificados corretamente para evitar resultados incorretos.
Aplicações de dois wattímetros
A seguir estão os aplicativos
- Wattímetros são usados para medir o consumo de energia de qualquer aparelho elétrico e verificar suas classificações de energia.
FAQs
1). O que é um WattMeter?
Um wattímetro é um dispositivo elétrico usado para medir a potência elétrica de equipamentos elétricos.
2). Quais são as unidades de poder?
A potência pode ser medida usando wattímetro em uma faixa de Watts, Kilowatts, Mega Watts.
3). O que é condição balanceada no wattímetro trifásico dois?
O wattímetro trifásico 2 é dito estar em uma condição de carga balanceada se a corrente em cada fase ficar em um ângulo φ com a tensão de fase.
4). Qual é a equação de potência do wattímetro trifásico dois?
A equação de potência é dada como P = √3 VL IL cos φ
5). Qual é o fator de potência do wattímetro trifásico dois?
O fator de potência é dado como cos φ = cos tan-1 √3 [([W1- W2] [W1 + W2])
6). Qual é a equação de potência reativa do wattímetro trifásico dois?
A potência reativa é dada como Pr = √3 (W1- W2)
Todo o dispositivo elétrico dissipa energia quando a energia elétrica é fornecida, esta potência pode ser medida usando um dispositivo elétrico chamado wattímetro, que geralmente mede em watts / quilowatts / megawatts. A potência trifásica de um circuito trifásico pode ser medida usando 3 maneiras, usando o Método dos 3 Wattímetros, o Método dos 2 Wattímetros e o Método de 1 Wattímetro. Este artigo descreve a 3 fase 2 wattímetro sob condições de carga equilibrada. Esta condição é válida se a corrente em cada fase estiver defasada em um ângulo φ com a tensão de fase. A principal vantagem deste método é que ele pode medir condições de carga balanceadas e desequilibradas.
