Ваттметр – это прибор измерения мощности нагрузки, виды, принцип работы
Стоимость электроэнергии сегодня регулярно повышается. Поэтому все предприятия различных отраслей, а также практически каждый домовладелец следит и контролирует расход электричества. При этом его потребление в жилье зависит от мощности использующихся холодильников, стиральных машин, чайников, кондиционеров, водонагревателей и других бытовых приборов. Ведь одна такая техника «мотает» электросчетчик очень быстро, а другая практически его не «крутит». Сегодня помогает контролировать потребляемую мощность ваттметр – это полезный прибор в быту и не только. Далее, рассмотрим более подробно, что он собой представляет, где применяется, каких видов выпускается, по какому принципу работает, как подключается.
Определение ваттметра
Ваттметр представляет собой прибор, способный определять работу, которую выполняет электроток. Другими словами, это измерительное устройство для вычисления мощности подключенной к электрической сети различной бытовой техники. Современный ваттметр обычно имеет компактные размеры. Он позволяет не перегружать электролинию. С его помощью можно контролировать мощность подключенных бытовых приборов. Ведь конкретная электрическая сеть способна обеспечить только определенную мощность. Если не соблюдать это правило, скорее всего, возникнет аварийная ситуация.
На заметку! Ваттметры предназначены для определения текущей потребляемой мощности. При этом производятся еще модели таких приборов, которые могут вычислять количество электричества в кВт×ч, потребленного за конкретный отрезок времени. Все профессионалы в области электрики отлично понимают, что измеряет ваттметр.
Применение ваттметров
Ваттметры используют, когда необходимо:
- узнать мощность приборов или оборудования;
- испытать электроустановки (в этом случае ваттметры выступают в роли показывающих приборов);
- протестировать отдельную электрическую линию или целую сеть;
- выполнять учет расхода электрической энергии;
- контролировать работу оборудования.
Конечно, в основном ваттметры используются в электро- и энергетической промышленности, а также в области машиностроения. Еще их широко применяют в мастерских, где осуществляется ремонт электрических приборов. Помимо этого, ваттметры устанавливают в частных домах, чтобы экономить энергопотребление, а также используют любители электронной техники, компьютерных устройств.
Виды ваттметров
Производители выпускают ваттметры, которые обычно одинаково выполняют измерения мощности. Такие приборы предварительно вычисляют силу электротока и напряжения на конкретной линии электрической сети. Эти измерители могут отличаться друг от друга методом преобразования данных и по-разному показывать итоговый результат. В зависимости от исполнения выпускаются цифровые и аналоговые ваттметры.
Цифровые приборы позволяют определить активную и реактивную мощность. Еще на дисплеях таких ваттметров отражается сила электротока, напряжение, а также расход электроэнергии по времени. Цифровые приборы позволяют удаленным способом передавать на компьютер значения выполненных измерений.
Аналоговые приборы измерения мощности производители изготавливают в показывающем и самопишущем исполнении. Такие устройства предназначены для определения только активной мощности определенной линии электросети. У показывающих ваттметров табло оснащено полукруглой шкалой, а также поворачивающейся стрелкой. При этом на шкале имеются деления. Их градуировку производитель выполняет с учетом значения мощности, которая измеряется в Вт.
На заметку! Профессионалы прекрасно знают, какой прибор используется для измерения активной мощности потребителя. Для этой цели подходят ваттметры как цифрового, так и аналогового типа.
Конструктивные особенности и принцип работы ваттметров
Ранее на практике использовались только аналоговые ваттметры. В настоящее время все чаще применяют цифровые аналоги. Каждый из современных вариантов таких приборов представляет собой законченное устройство. Оно без труда подключается к потребляемой нагрузке.
Общий принцип функционирования каждого из ваттметра довольно простой. Так, сначала измеряется напряжение электропитания и электрический ток. После этого выполняется вычисление мощности путем умножения ранее определенных значений. При этом учитывается коэффициент мощности конкретной электроцепи. Определяется этот коэффициент разностью фаз между электротоком и напряжением.
Цифровые ваттметры
Работа цифрового ваттметра основана на предварительном определении силы электротока совместно с напряжением. Чтобы прибор мог выполнить такие измерения, закрепляют датчик тока, который устанавливают последовательно нагрузке. Еще выполняют фиксацию датчика напряжения. Однако, его уже закрепляют параллельно нагрузке. Каждый из датчиков может быть выполнен на основе измеряющего трансформатора, термистора или термопары.
В цифровом ваттметре аналого-цифровой преобразователь определяет значения электротока и напряжения. Потом эти величины обрабатывает встроенный микропроцессор. В результате определяется активная и реактивная мощность. Затем итоговая информация отображается на дисплее, а также передается на внешние устройства, если они были ранее подключены.
В конструкции микропроцессора имеются микроконтроллеры. Они предназначены для автоматического управления режимами работы. Микроконтроллеры также позволяют выполнять индикацию значений, которые подвергаются измерению.
Бытовой ваттметр
Простым и широко используемым цифровым ваттметром является прибор бытового назначения, который имеет вид сетевого адаптера. Этот переходник позволяет вести наблюдение за мощностью потребления и быстро оценивать стоимость электрической энергии в доме.
Когда необходимо узнать потребление конкретного прибора, тогда бытовой ваттметр-адаптер вставляется в розетку, которая является источником питания для исследуемой техники. После этого вилка бытового прибора втыкается в розетку измерителя, которая предусмотрена в его конструкции.
На следующем этапе нажимается соответствующая кнопка на ваттметре. После этого происходит отсчет времени и начинается запись количество электрической энергии, которую потребляет подключенный бытовой прибор. Другими словами, отсчитывается электроэнергия, которая подается через используемую розетку.
Бытовой вольтметр позволяет заранее установить стоимость кВт×ч. После этого измеритель станет подсчитывать затраты, которые нужно будет домовладельцу заплатить за используемую электрическую энергию. На приборе общая стоимость электричества будет время от времени обновляться.
Важно! Эти бытовые ваттметры могут определять мощность только до 3,6 кВт.
Измерительный прибор начинает сразу же работать, как только он будет вставлен в розетку, а в него – вилка бытовой техники. Отображение на дисплее потребляемой мощности происходит в режиме реального времени. У домовладельца имеется возможность с помощью кнопок на бытовом ваттметре выбрать отображение не потребляемой мощности, а электрического тока или напряжения. Измеритель еще позволяет увидеть пиковую или минимальную мощность.
Щитовые ваттметры
Встраиваемые в электрический щиток ваттметры тоже широко используются. Такие приборы позволяют замерить и показать активную и реактивную мощность в электросетях одно- или трехфазного переменного электротока. Обычная величина активной мощности отображается на дисплей в виде цифр. В большинстве случаев у таких приборов табло состоит из четырех разрядов, что позволяет показывать более точные данные. Монтируемый в щит ваттметр представляет собой измерительный прибор, встраиваемый в корпус.
Часто щитовые ваттметры применяются на индикаторных панелях, которыми оснащаются разные электротехнические устройства, предназначенные для работы в электросетях с частотностью 50 Гц. Другими словами, такие измерительные приборы стационарно монтируются. После этого их демонтаж не выполняется.
Имеется возможность выполнить сопряжение встраиваемых ваттметров с электросхемами, позволяющих корректировать функционирование электроцепи, в которой установлен измерительный прибор с учетом изменения активной и реактивной мощности нагрузки.
Аналоговые ваттметры
В основе принципа действия аналоговых ваттметров находится взаимодействие двух катушек. Один из этих элементов имеет неподвижное исполнение. Кроме того, он отличается толстой обмоткой. Другой отличительной чертой этой катушки является небольшое количество витков, а также маленькое сопротивление. Ее подключение выполняется последовательно с нагрузкой.
Другая же катушка имеет подвижное исполнение. У нее высокое сопротивление, потому что для выполнения ее намотки используется тонкий провод, из-за чего создается большое число витков. Подключается эта катушка параллельно потребителям. У нее еще имеется добавочное сопротивление, предотвращающее короткое замыкание, которое может возникнуть между катушками.
После присоединения аналогового ваттметра к электросети в его катушках возникают магнитные поля. Они взаимодействуют между собой. Из-за этого возникает вращающий момент. Благодаря ему происходит отклонение на некоторый угол подвижной катушки, к которой присоединена стрелка.
На заметку! Угол отклонения подвижной катушки равен силе электротока, умноженной на напряжение в конкретное время.
Видео описание
В видеоролике представлен обзор бытового ваттметра-розетки для определения мощности электрических приборов в доме:
Подключение ваттметра
Правильное подключение ваттметра на определенном отрезке электроцепи влияет на точность измерения мощности. Безошибочная схема подсоединения измерителя подразумевает использование всех его 4 клемм, из которых 2 являются входами, а 2 другие – выходами.
Подключение ваттметра выполняют следующим образом:
- сначала вход, который является началом электроцепи напряжения, соединяют с началом электротоковой цепи (при этом клеммы соединяют перемычкой);
- потом начало токовой электроцепи соединяют с одним из зажимов электросети;
- затем выход, являющийся концом электроцепи напряжения, подключают к другому зажиму электросети.
Во время подключения ваттметра первой собирают последовательно токовую электроцепь при использовании 2 клемм. Другие же 2 клеммы задействуют, чтобы подключить параллельно цепь напряжения.
Видео описание
В видеоматериале рассказывается о ваттметре, который устанавливается на DIN-рейку:
Коротко о главном
Ваттметр – компактное устройство в виде прибора для измерения мощности нагрузки в электросети. Еще он применяется при испытаниях электроустановок, для тестирования электролиний, учета расхода электричества, контроля работы оборудования.
Производители выпускают цифровые ваттметры, которые позволяют измерить активную и реактивную мощность. Еще изготавливаются аналоговые приборы. Они измеряют только активную мощность. Популярностью пользуются бытовые и щитовые измерители. Общий принцип работы ваттметров заключается сначала в измерении напряжения и силы электротока, а потом перемножении этих величин с учетом коэффициента мощности конкретной электросети.
Подключается ваттметр при использовании 2 его входов и 2 выходов. Первой всегда подсоединяют последовательно токовую электроцепь. Затем подключают параллельно электролинию напряжения.
Напишите в комментариях, как думаете – в частном доме лучше использовать бытовой ваттметр-адаптер или щитовой измеритель мощности?
Ответить
Комментарии
Отзывов нет. Будьте первым!