Vatímetros - tipos y aplicaciones, diagrama de conexión, características de uso

Cada consumidor, alimentado por una red eléctrica, consume algo de energía. La potencia caracteriza en este caso la velocidad de la red eléctrica que realiza el trabajo necesario para la operación de un dispositivo o circuito en particular, que se alimenta desde esta red. Por supuesto, la red debe poder proporcionar esta energía y no sobrecargarse al mismo tiempo, de lo contrario puede ocurrir un accidente.

Para medir el consumo de energía en circuitos de corriente alterna, se utilizan dispositivos especiales: vatímetros. Los vatímetros muestran el consumo de energía actual, y algunos de ellos incluso pueden calcular la cantidad de energía en kilovatios-hora consumidos en un cierto tiempo mientras el consumidor estaba trabajando. En este artículo, consideraremos varios tipos principales de medidores de potencia.

Los vatímetros se utilizan en una variedad de industrias y hogares, especialmente en la industria de la energía eléctrica y en la ingeniería mecánica. Además, los medidores de potencia a menudo son útiles en la vida cotidiana.

Se utilizan para determinar la potencia de varios electrodomésticos, calcular el costo aproximado de la electricidad por mes, diagnosticar dispositivos, probar redes y simplemente como indicadores visuales. Hay vatímetros de panel, vatímetros en forma de adaptadores de red, vatímetros digitales y analógicos.

El principio de funcionamiento de estos dispositivos en general es simple: se mide la tensión de alimentación y el consumo de corriente, y la potencia se define como el producto de estos valores, teniendo en cuenta el factor de potencia del circuito en estudio. El factor de potencia está determinado por la diferencia de fase entre corriente y voltaje. Los vatímetros digitales muestran las lecturas en la pantalla o las registran en forma digital, y las analógicas se indican con una flecha en la escala.

Vatímetros analógicos

Los dispositivos analógicos incluyen vatímetros de un sistema electrodinámico. Su trabajo se basa en la interacción de un par de bobinas, la primera de las cuales es estacionaria, y la segunda es móvil, es decir, puede desviarse hacia un lado. Una bobina fija está conectada a una corriente, y una bobina móvil está conectada a un voltaje.

La bobina fija tiene una pequeña cantidad de vueltas y está conectada en serie al circuito de medición de potencia, mientras que la bobina móvil tiene una cantidad mucho mayor de vueltas y está conectada a través de una resistencia paralela al instrumento en estudio.

Cuanto mayor es la corriente que fluye a través de la bobina fija, más fuerte es su campo magnético que desvía la bobina móvil asociada con la flecha. La escala está calibrada en vatios. Como ya entendió, aquí la corriente, el voltaje y el factor de potencia del circuito se tienen en cuenta automáticamente.

Dispositivo medidor de potencia:

Diagrama de conexión del vatímetro:

Diagrama de conexión del vatímetro desde la cubierta del dispositivo D5065:

Vatímetros digitales

Un medidor digital de potencia funciona de manera completamente diferente. La corriente se mide indirectamente de acuerdo con la ley de Ohm estimando la caída de voltaje a través de una derivación calibrada, y el voltaje se mide usando un voltímetro digital. Sensor de corriente Puede que no sea necesariamente una derivación, sino también un transformador de corriente.

Los parámetros instantáneos de corriente y voltaje medidos por el circuito son procesados ​​por un microprocesador, que calcula la potencia consumida sobre la base de estos datos, así como la cantidad total de electricidad que consumió el consumidor durante la medición. El resultado se muestra en la pantalla digital del dispositivo.

Los dispositivos analógicos a menudo se pueden encontrar en forma de panel, productos modulares y digitales, en forma de equipos profesionales y dispositivos portátiles.

Medidor de potencia del hogar

Un ejemplo muy común de un vatímetro digital simple es vatímetro doméstico en forma de un adaptador de red: un adaptador.Está diseñado para monitorear el consumo de energía, así como para evaluar rápidamente el costo de la electricidad en el hogar. El medidor de potencia se inserta en el tomacorriente desde el que se alimenta el dispositivo, cuyo consumo debe conocerse. Luego, el enchufe del dispositivo se inserta en el zócalo del vatímetro.

Al presionar el botón apropiado, el vatímetro comienza a contar el tiempo y registra la cantidad de electricidad consumida desde ese momento, es decir, la energía que se le dio a través de su salida. El costo de la electricidad se considera de inmediato si el precio de kilovatios hora está preestablecido. Mientras el dispositivo funciona y el medidor de potencia mide la potencia, el costo en la pantalla se actualiza periódicamente. Este tipo de medidor de potencia es capaz de medir potencias de hasta 3600 vatios.

Es necesario insertar el dispositivo en una toma de corriente e insertar un enchufe en él: la pantalla inicia inmediatamente la cuenta regresiva y en tiempo real se muestra el consumo de energía. Usando los botones, puede cambiar el parámetro visualizado de potencia - a corriente, voltaje, ver potencia máxima, potencia mínima, etc.

Además, la pantalla muestra la frecuencia de CA en la salida. Al establecer el costo de un kilovatio-hora de electricidad, utilizando un vatímetro doméstico, puede estimar el costo de la electricidad consumida por un refrigerador, computadora, ventilador, aire acondicionado, calentador, calentador de agua, etc.

Medidores de potencia profesionales

Los medidores de potencia profesionales cuentan con funcionalidad avanzada y clase de precisión incrementada Estos dispositivos permiten probar dispositivos de medición más simples, y ellos mismos pueden medir la potencia en un rango mucho más amplio de corrientes, voltajes y frecuencias que los domésticos.

Un vatímetro profesional cuesta más que cualquier dispositivo estacionario de esta clase, simplemente debido a los mayores requisitos de precisión y calidad de las mediciones. Los vatímetros profesionales a menudo no son críticos para la forma de la corriente; pueden medir corrientes alternas y constantes, sinusoidales, rectangulares, pulsantes y de diente de sierra, mientras calculan el consumo de energía con una indicación del factor de potencia y la naturaleza de la carga (activa, inductiva, capacitiva, mixta). Disponible para circuitos monofásicos y trifásicos.

Vatímetro analógico como parte de un kit de medición de laboratorio profesional K540:

Vatímetros de panel

Para realizar mediciones e indicar potencia activa y reactiva en redes de corriente alterna trifásica o monofásica, son útiles los vatímetros integrados en la centralita. El indicador muestra el valor de potencia actual en forma de números en su pantalla, que generalmente puede tener hasta cuatro dígitos para garantizar una precisión suficientemente alta. El dispositivo tiene la forma de un tipo de cabezal de medición montado en una carcasa.

El uso habitual de este tipo de medidores de potencia son los paneles indicadores de varios dispositivos eléctricos que funcionan en redes con una frecuencia de 50 Hz, es decir, aquellos en los que el medidor de potencia está instalado y no se retira. Es posible emparejar el vatímetro con circuitos electrónicos que ajustan el funcionamiento del circuito en el que está instalado, dependiendo de la dinámica del consumo de energía activa o reactiva.