U* U* I* I I* I W W U U ~ Rt ~ Re Rt a) b) Joonis 1.7. Vattmeetri lülitusskeemid: a) vahetu lülitamine, b) lülitamine eeltakistiga Elektro- ja ferrodünaamilise vattmeetri mõõtesüsteem koosneb voolu- ja pingemähisest. Voolumähis klemmidega I* – I lülitatakse vooluringi jadamisi, pingemähis U* – U aga rööbiti (joon. 1.7. a) Tärnikesega tähistatud klemmid on mähiste algused. Osuti pärisuunalise pöördemomendi tekitamiseks ühendatakse need nii, nagu on kujutatud skeemidel.
Ampermeetri näit Voltmeetri näit Vattmeetri näit Koormus C C C C A TV 54 0,01 0,54 113 2 226 34 2 säästu lampi 21 0,01 0,21 112 2 224 18 Töötav arvuti 80 0,005 0,4 112 2 224 46 STBY arvuti 30 0,001 0,03 116 2 232 20
siis ei teki viga voltmeetriga pinge mõõtmisel. Voltmeeter põhjustab aga vea voolu mõõtmisel, sest ampermeetri poolt mõõdetud vool IA erineb takistit läbivast voolust IR voltmeetrit läbiva voolu Iv võrra: IR = IA IV . 28. Alalisvoolu ja ühefaasilise vahelduvvoolu võimsuse mõõtmine - Alalisvoolu võimsust võib leida kaudselt ampermeetri ja voltmeetri näidu kaudu, kuna P = UI. Võimsust võib otse mõõta ka vattmeetri abil nagu aktiivvõimsust vahelduvvoolu puhul. Aktiivvõimsuse mõõtmine. Aktiivvõimsust mõõdetakse vattmeetriga. Vattmeetri voolumähis ühendatakse tarvitiga jadamisi, pingemähis aga rööbiti. Tärniga märgitud klemmid ühendatakse tavaliselt toiteallika poole. Kuna aktiivvõimsus leitakse valemiga P = UI cos, siis vattmeetril on kaks nimisuurust nimipinge ja nimivool. Voolumähist läbiv vool ei tohi ületada vattmeetri mähise nimivoolu In, pingemähisele
voltmeetriga pinge mõõtmisel. Voltmeeter põhjustab aga vea voolu mõõtmisel, sest ampermeetri poolt mõõdetud vool A I erineb takistit läbivast voolust R I voltmeetrit läbiva voolu V I võrra: Kuid need vead on väikesed. See skeem sobib väikeste takituste mõõtmiseks. 28. Alalisvoolu ja ühefaasilise vahelduvvoolu võimsuse mõõtmine. Alalisvoolu võimsust võib leida kaudselt ampermeetri ja voltmeetri näidu kaudu, kuna P = UI. Võimsust võib otse mõõta ka vattmeetri abil nagu aktiivvõimsust vahelduvvoolu puhul. Aktiivvõimsust mõõdetakse vattmeetriga. Vattmeetri voolumähis ühendatakse tarvitiga jadamisi, pingemähis (punane) aga rööbiti. Tärniga märgitud klemmid ühendatakse tavaliselt toiteallika poole. Kuna aktiivvõimsus leitakse valemiga P = UI cos, siis vattmeetril on kaks nimisuurust nimipinge ja nimivool. Voolumähist läbiv vool ei tohi ületada vattmeetri mähise nimivoolu In, pingemähisele rakendatav pinge ei tohi
ühendatud juhtme ja maa vahele. Kui kõigi juhtmete isolatsiooni on korras, näitab iga voltmeeter faasipinget. Juhul, kui ühe juhtme isolatsiooni seisukord halveneb, muutub selle juhtmega ühendatud voltmeetri näit väiksemaks. Samaaegselt suurenevad kahe ülejäänud voltmeetri näidud. Piirväärtusel, kui juhtme isolatsioonitakistus muutub nulliks, tõuseb pinge ülejäänud juhtmetel liinipingeni. Võimsuse mõõtmine Alalisvooluahela võimsuse mõõtmisel kasutatakse vattmeetrit. Vattmeetri kasutamisel tuleb silmas pidada, et voolu suuna muutumine põhjustab pöördemomendi suuna muutumise. Vattmeetril on skaala aga ühepoolne. Sellel põhjusel tuleb alati eristada vattmeetri klemme. Toiteallikaga ühendatavat voolumähise klemmi nimetatakse generaatorklemmiks ning tähistatakse "*" või "COM". Samuti nimetatakse ja
200 4. Mida tähendab ampermeetrile märgitud tingtähis 5 ja mille poolest erineb selle ampermeetri lülitus ilma sellise tähistuseta mõõteriista omast? Missuguseks kujuneb selle ampermeetri mõõtepiirkond voolutrafota lülitamisel? 5. Kuidas muutub ampermeetri mõõtepiirkond, kui valida talle teistsuguse nimivooluga sunt, kuid millel on endine nimipingelang? Missuguseid mähiseid sisaldab vattmeetri mõõtesüsteem ning kuidas need lülitatakse vooluringi? 6. Mida tähendavad vattmeetril tärnikestega tähistatud klemmid ja kuidas neid arvestada vattmeetri lülituse koostamisel? 7. Kuidas laiendatakse vattmeetri voolumõõtepiirkonda? 8. Missugusel tingimusel saab vahelduvvoolu aktiivvõimsuse määrata volt- ja ampermeetri näituse põhjal? 9. Formuleerige Ohmi seadus. 10. Millest oleneb elektrijuhi takistus ja kuidas saab seda arvutada? 11
700 var 0 var -500 var 1000 var Küsimus 8 Õige Hinne 5,00 / 5,00 Flag question U = 160 - j120 V ja I = 6 + j8 A Leida ampermeetri näit: 10 A, voltmeetri näit 200 V ja vattmeetri näit 0.05 W. Küsimus 9 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Flag question Leida voolu hetkväärtus i ahela hargnemata osas, kui ahelale on rakendatud pinge u = 141sint ja XL = XC = 10 . Vali üks: i = 20sint
Amper- ja voltmeetri näitude põhjal arvutatakse võimsus valemiga P = U × I, kus P tähistab võimsust vattides (W), I - voolutugevust (A), U - pinget voltides (V). Võimsuse mõõtmine vattmeetriga. Alalisvoolu võimsust ja vahelduvvoolu aktiivvõimsust mõõdetakse elektridünaamilise vattmeetriga. Mõõteriista liikumatu mähis on voolumähis ja ta lülitatakse jadamisi tarbijaga. Liikuv pingemähis lülitatakse ahelasse rööbiti. Kui vattmeetri ühe mähise otsad ümber vahetada muutub pöördemomendi suund. Õige ühenduse tagamiseks on vattmeetri nn. generaatori klemmid märgitud tärniga. Enne vattmeetri vooluahelasse lülitamist tuleb tärnikestega märgitud klemmid omavahel lühikese isoleeritud juhtmega ühendada. Reaktiivvõimsuse mõõtmine. Reaktiivvõimsuse mõõtmiseks kasutatakse reeglina tavalisi vattmeetreid. Et vattmeetri hälve kujuneks
25. Miks on tähtis valida mõõteriista mõõtepiirkond selline, et osuti näit oleks skaala tagumises osas? Mõõteriista mõõtepiirkond on tähtis valida nii, et osuti näit oleks skaala tagumises osas, sest siis ei ole mõõtmisviga nii suur. Kui mõõtetulemus on suur, siis mõõteviga moodustab sellest palju väiksema osa võrreldes sellega kui mõõtetulemus oleks väike, st. skaala esimeses otsas. 26. Miks on vattmeetri ühendamiseks mõõteahelasse vaja nelja klemmi? Vattmeetri ühendamiseks mõõteahelasse on vaja nelja klemmi. Vattmeetri liikumatu mähis on voolumähiseks ja lülitatakse ahelasse jadamisi tarbijaga, liikuv pingemähis lülitatakse ahelasse aga rööbiti. Õigeks ühendamiseks on vattmeetritel üks voolu- ja üks pingemähise klemm märgitud tärniga. Need on generaatoriklemmid, mille puhul tuleb jälgida, et need jääksid toiteallika poole. 27. Miks dioodi takistus sõltub talle rakendatud pinge polaarsusest?
NB! Kontrollige oma sisestatud andmeid mitu korda! Kolmandal töölehel on abimaterjal ja valemid. Vahetulemused on näha ülesande lehel ÜLESANNE 1 Sisesta ülesandes antud andmed rohelistesse lahtritesse. M12 ja M23 on vastastikune induktiivsus. Esineb korraga ainult üks - kui puudub, tuleb panna väärtuseks 0. Vastused arvutatakse kollastesse lahtritesse. Esimene on efektiivväärtus, teine on faas ( nurk kraadides ). Pw1 ja Pw2 on vattmeetri võimsus vastavalt sellele, kas ta on asetatud skeemi keskosast vasakule või paremale. Edukat sisestamist! NB! Vanasti tuli leida ka neljas potentsiaal, kuid kuna ma avastasin, et nende arvutused olid vigased ning õiged vastused loeti valeks, nad jätsid selle välja. NB! Seda programmi tuleks kasutatada mõistlikus ulatuses ning ülesandeid tuleks ikka proovida lahendada ka ise. NB! Seda teksti lugedes olete nõustunud, et kasutate programmi omal vastutusel
∑ tootja ∑ i i S = E Ī = E₁Ī₁ +E₂Ī₂ = 100･(2,051+ j5,938) + (86,603 - j50)･(9,267+j6147) = = 1315,001 + j662,799 W = 1472.60 ∠26.75˚ W ∑ tarbija ∑ tootja P = P 1314,923 + j663,061 W ≈ 1315,001 + j662,799 W 1472.64 ∠26.75˚ W ≈ 1472.64 ∠26.75˚ W Tootmine on ligikaudselt võrdne tarbimisega. Võimsuste bilanss peab paika. Seega, leitud parameetrid vastavad ülesande tingimustele. 5. Vattmeetri näit Vattmeeter on ahelasse ühendadud sõlmede 2 ja 0 (maa) vahele. Vattmeeter näitab aktiivvõimsust. Näidu arvutamisel kasutan voolu I₁ kaaskompleksi. P = Re[(𝜑₂ -𝜑₀)･(-Ī₁)] = Re[𝜑₂･(-Ī₁)] P = Re[(97.899 + j24.265)･(-(2.051 + j5.938))]=Re[-56.705-j631.092] = -56.71 W 6. E₁ ja I₃ hetkväärtused 1,5 perioodi ulatuses Leian EMJ amplituudi Em = E1 2 = 2 ∙ 100 = 141,42 V e₁(t) = Em sin(2π f + Ψ)
V * 0-1kW ~ 0-5 R L * A L ~ 0-250 I 0-120 V U N 3.Töö käik. Koostada vooluring, nagu näidatud skeemil. Mõõta pinge igal vooluringi osal ning voolutugevus. Vattmeetriga mõõta võimsus (vattmeetri puudumisel jätta vattmeetri mõõtmiste tabel täitmata). Teha vähemalt kolm mõõtmist, muutes toitepinget. Saadud andmed kanda tabelisse. 4. Tabel. Mõõtmistulemused Arvutustulemused Jrk. U I P UL UR P XL L Z S R cos nr. V A W V V W H VA 1. 50 2. 90 3. 120
pingetrafoga. Trafo primaarmähis 1 ühendatakse rööbiti võrku, mille pinget on vaja mõõta. Voltmeeter ühendatakse sekundaarmähise 2 klemmidega. Pingetrafosid valmistatakse ühe ja kolmefaasilistena. Võimsuse mõõtmine: Aktiivvõimsust mõõdetakse elektrodünaamiliste vattmeetritega. Need mõõteriistad leiavad samuti rakendamist võimsuse mõõtmisel alalisvooluahelais. Kui vattmeetri ühe mähise otsad ümber vahetada, muutub pöördemomendi suund. Õige ühendamise tagamiseks on kõigil vattmeetreil üks voolu- ja üks pingemähise klemm märgitud tärniga. Need on nn generaatoriklemmid. Mõõtmistel viimased tavaliselt ühendatakse omavahel. Õigesti ühendatud vattmeetri mähistes on voolud suunatud generaatoriklemmidelt mittegeneraatoriklemmidele. Võimsuse mõõtmisel kolmefaasilises ahelas kasutatakse mitmeid võtteid. Kui
05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0 4. Mõõteriista skaala asend: a. või b. või c. =60° Mõõteriista valikul on vaja arvestada tema mõõteulatust (niminäitu) ja mõõdetavat suurust, kas voolu tugevust, pinget jne. Vattmeetril on kaks mähist pingemähise klemmid ja voolumähise klemmid. Vattmeetri konstant CW=(In*Un)/n (W/jaot) Un- pingemähise mõõteulatus, n- skaala jaotiste üldarv, In- voolumähise mõõteualtus. 6. Magnetelektriline mõõtemehanism Eeldused mehanismi tööks: 1. Peab olema magnetväli. 2
reverseerimisega või töötamisega mitmel kiirusel, kusjuures nii tööperioodid kui ka pausid on nii lühiajalised, et mootor ei saavuta püsitemperatuuri. (höövlid, veskid) Koormusmuutliku talitluse eriliikideks on suunamuutlik S7, kiirusmuutlik S8 ja koormus- ning kiirusmuutlik talitlus S9. Mootori valimine Õigesti valitud mootor peab kestevtalitlusel töötama kui tahes kaua ülekuumenemata. Iga mootori valiku aluseks on koormusdiagramm. Kestva talitluse koormuse saame ka vattmeetri näidu korrutamisel mootori kasuteguriga. Mootori võib valida kataloogist, arvestades tingimust Muutlikuks kestevtalitluseks Mootori valik keskmise koormuse järgi õigustab end ainult väikese koormuse kõikumise korral. Suurte kõikumiste korral keskmise koormuse järgi valitud mootor kuumeneb üle, kuna ei arvestata seda, et kaod sõltuvad voolu ruudust. Mootori soojenemise arvutamiseks on vaja teada ligikaudselt mootori mõõtmeid, seepärast valitakse mootor lähenduslikult:
Nõrga magnetvälja tõttu ei saa ta mõõta väikeseid voole ja mõõteriist on tundlik välistele magnetväljadele. 24. Mille poolest erineb elektromagnetiline ampermeeter elektromagnetilisest voltmeetrist? Ampermeeter mõõdab voolu, voltmeeter pinget. 25. Miks on tähtis valida mõõteriista mõõtepiirkond selline, et osuti näit oleks skaala tagumises osas? Kuna siis on näitu parem lugeda. 26. Miks on vattmeetri ühendamiseks mõõteahelasse vaja nelja klemmi? Tal on kaks sisendklemmi ja kaks väljundklemmi. Elektrilisteks sisendsuurusteks on sisendpinge ja sisendvool, väljundsuurusteks väljundpinge ja vool. Sisendklemmid ühendatakse elektrienergia allikaga, väljundklemmid tarbijaga. 27. Miks dioodi takistus sõltub talle rakendatud pinge polaarsusest? Dioodis on n- ja p-tüüpi pooljuhid, kui rakendada positiivne pinge (p juures on +), siis
Võimsuse mõõtmine- alalisvooluringi võimsuse p leiame valemiga p=U I aga lihtsam on mõõta ergutusmähises suure emj., mis avatud ergutusmähise korral võib põhjustada isolatsiooni läbilöögi. Läbilööki elektrodünaamilise vattmeetriga- koosneb elektrodünaamilisest mõõtemehanismist. Vattmeetri liikumatut ei toimuks, kui ergutusmähise otsad lühistada. Siis aga tekib ergutusmähises suhteliselt suur vool, mis koos pooli nim voolupooliks ja ta ühend tarbijaga jadamisi. Liikuv pool ühend rööbiti tarbijaga, mille võimsust pöördväljaga põhjustab parasiitmomendi (kõver 3 joonisel). Et ergutusmähis ei ole kolmefaasiline, siis mõõdetakse
8. Millal on võimsus üks vatt? Võimsuse leidmine pinge ja voolu kaudu. Kirjutada valem ja sõnasta. 9. Võimsuse leidmine voolu ja takistuse kaudu. Kirjutada valem ja sõnasta. 10.Võimsuse leidmine pinge ja takistuse kaudu. Kirjutada valem ja sõnasta. 11.Millega mõõdetakse võimsust otseselt? Kuidas ja kas on võimsust võimalik leida ka siis kui otseseks mõõtmiseks puudub mõõteriist? Mida nimetatakse kaudseks mõõtmiseks? 12.Joonestada vattmeetri ühendamise skeem, nimetada tema põhiosad ja selgitada tööpõhimõtet. 13.Mida mõõdab elektriarvesti? Joonestada elektriarvesti ühendamise skeem, nimetada tema põhiosad ja selgitada tööpõhimõtet. 14.Mida nimetatakse kasuteguriks? Kuidas tähistatakse? Kirjutada valem. Mida tähendavad valemis olevad tähed? 12.Elektrienergia muundumine soojusenergiaks 1. Mida kujutab endast elektrivool? 2. Miks juhe elektrivoolu toimel soojeneb (kuumeneb)? 3
annaabi.ee 
