Il wattmetro è costituito da due bobine: fissa 1, costituita da un piccolo numero di spire di filo spesso, e mobile 2, costituita da un gran numero di spire di filo sottile. Quando il wattmetro è acceso, la corrente di carico passa attraverso una bobina fissa collegata in serie nel circuito e la bobina mobile è collegata in parallelo al consumatore. Per ridurre il consumo di energia nell'avvolgimento parallelo e ridurre il peso della bobina mobile, una resistenza aggiuntiva 3 in manganina è collegata in serie ad essa. Come risultato dell'interazione dei campi magnetici delle bobine mobili e fisse, si ha una coppia proporzionale alle correnti di entrambe le bobine:
cioè, la coppia del dispositivo è proporzionale alla potenza consumata nel circuito.
Affinché la freccia del dispositivo devii da zero a destra, è necessario far passare la corrente attraverso la bobina in una certa direzione.
Per fare ciò, i due terminali che indicano l'inizio degli avvolgimenti sono contrassegnati con * e sono collegati elettricamente. La scala del wattmetro indica la corrente nominale e Tensione nominale dispositivo. Quindi, ad esempio, se sulla scala del dispositivo sono indicati 5 A e 150 V, il dispositivo può misurare una potenza fino a 750 W. Le scale di alcuni wattmetri sono graduate in divisioni. Se, ad esempio, un wattmetro da 5 A e 150 V ha 150 divisioni, il valore della divisione, o la costante del wattmetro, è 750: 150 = 5 W / div.
Oltre ai wattmetri elettrodinamici, per misurare la potenza nei circuiti corrente continua vengono utilizzati anche i wattmetri del sistema ferrodinamico.
2. Corrente alternata monofase. Quando un wattmetro elettrodinamico è collegato al circuito corrente alternata I campi magnetici delle bobine mobile e fissa, interagendo tra loro, faranno ruotare la bobina mobile. Il momento istantaneo di rotazione della parte mobile del dispositivo è proporzionale al prodotto dei valori istantanei delle correnti in entrambe le bobine del dispositivo. Ma a causa dei rapidi cambiamenti di corrente, il sistema mobile non sarà in grado di seguire questi cambiamenti e il momento di rotazione del dispositivo sarà proporzionale alla potenza media o attiva, quindi dall'angolo di rotazione della parte mobile del wattmetro, si può giudicare la quantità di potenza attiva consumata dal circuito.
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Per misurare la potenza della corrente alternata vengono utilizzati anche i wattmetri del sistema a induzione. Nella FIG. 362 mostra lo schema di collegamento di un wattmetro a induzione con campo magnetico rotante. Una bobina della serie 1-1, costituita da un piccolo numero di spire di filo spesso, è posta su due sporgenze polari opposte ed è collegata in serie al circuito. Un avvolgimento parallelo di 2-2 wattmetri, costituito da un gran numero di spire di filo sottile, si trova su due sporgenze polari separate. In serie con l'avvolgimento 2-2, viene attivata la resistenza induttiva 3, che serve per semi-
Angolo di spostamento di 90° tra la sua tensione e corrente. Pertanto, con un carico puramente resistivo, otteniamo uno spostamento di un angolo di 90° tra le correnti in serie e gli avvolgimenti in parallelo, condizione necessaria per creare un campo magnetico rotante. All'accensione del dispositivo, tale campo, attraversando il cilindro di alluminio 4, induce al suo interno delle correnti parassite che, interagendo con il campo, creano una coppia che agisce sulla parte mobile del dispositivo. Il suo angolo di rotazione a qualsiasi carico sarà proporzionale alla potenza attiva consumata dal circuito:
Un diagramma schematico di un wattmetro a induzione a campo mobile è stato fornito in Fig. 335.
Quando si misura la potenza con un wattmetro in reti a bassa tensione con correnti elevate vengono utilizzati trasformatori di corrente. Per ridurre la differenza di potenziale tra gli avvolgimenti del wattmetro, i circuiti primario e secondario del trasformatore di corrente hanno un punto in comune. L'avvolgimento secondario del trasformatore non è collegato a terra, poiché ciò significherebbe la messa a terra di un filo della rete.
Per determinare la potenza della rete P 1 in questo caso, è necessario moltiplicare la lettura del wattmetro P 2 per il rapporto di trasformazione del trasformatore di corrente:
Nelle reti alta tensione quando si misura la potenza, vengono utilizzati trasformatori di tensione e corrente di misurazione (Fig. 363).
Quindi, ad esempio, se sul wattmetro sono installati un trasformatore di tensione da 6000/100 V e un trasformatore di corrente da 150/5 A e il wattmetro mostra 80 W, la potenza di rete sarà:
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Quando si accendono i wattmetri (metri) attraverso la misurazione
I trasformatori devono essere collegati a questi dispositivi in modo che le correnti passino attraverso i loro avvolgimenti nella stessa direzione come se fossero collegati direttamente alla rete.
Oltre al wattmetro, la potenza di una corrente alternata monofase può essere determinata dalle letture di tre dispositivi: un amperometro, un voltmetro e un misuratore di fase secondo la formula:
3. Corrente alternata trifase. Con un carico uniforme sistema trifase per misurare la potenza viene utilizzato un wattmetro monofase, collegato secondo il circuito mostrato in Fig. 364 (a - per una connessione a stella; b - per una connessione a triangolo). In questo caso scorre l'avvolgimento in serie del wattmetro corrente di fase, e l'avvolgimento in parallelo è collegato alla tensione di fase. Pertanto, il wattmetro mostrerà la potenza di una fase. Per ottenere la potenza di un sistema trifase è necessario moltiplicare per tre la lettura di un wattmetro monofase.
Con carico irregolare in una rete a quattro fili corrente trifase per misurare la potenza si utilizza un circuito di tre wattmetri (fig. 365). Ogni wattmetro monofase misura la potenza di una fase. Per ottenere la potenza di un sistema trifase è necessario fare la somma delle letture di tre wattmetri.
Con un carico variabile è difficile ottenere una lettura simultanea di tre wattmetri. Inoltre, tre wattmetri monofase occupano molto spazio. Pertanto, viene spesso utilizzato un wattmetro trifase a tre elementi, che è una connessione in un dispositivo di tre wattmetri monofase.
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In un wattmetro elettrodinamico a tre elementi, tre bobine mobili parallele sono montate sullo stesso asse associato alla freccia e la coppia totale ottenuta come risultato dell'aggiunta delle forze meccaniche di ciascuna bobina sarà proporzionale alla potenza consumata in rete trifase. In altri modelli, le bobine mobili situate in luoghi diversi sono interconnesse da bande flessibili e trasferiscono la forza totale all'asse della freccia.
È possibile determinare la potenza attiva di una rete trifase con un carico uniforme
Utilizzando tre strumenti: un amperometro, un voltmetro e un misuratore di fase secondo la formula:
La potenza di una rete trifase a tre fili a qualsiasi carico (uniforme o irregolare), indipendentemente dal metodo di collegamento del consumatore (stella o triangolo), può essere misurata utilizzando un circuito da due wattmetro.
Secondo la prima legge di Kirchhoff, la somma dei valori istantanei delle correnti di tutte e tre le fasi è uguale a zero:
L'equazione risultante mostra che uno dei wattmetri deve essere acceso in modo che la corrente della prima fase scorra attraverso la sua bobina di corrente e la bobina di tensione sia sotto la differenza di tensione tra la prima e la seconda fase; un altro wattmetro dovrebbe essere acceso in modo che la corrente della terza fase scorra attraverso la sua bobina di corrente e la bobina di tensione sia al di sotto della differenza di tensione tra la terza e la seconda fase.
Sommando le letture di entrambi i wattmetri, otteniamo la potenza di tutte e tre le fasi.
Nella FIG. 366 mostra tre varianti del circuito di due wattmetri.
Da schemi in fng. 366 si può notare che gli avvolgimenti seriali dei wattmetri sono compresi in due fili lineari qualsiasi della rete. Gli inizi degli avvolgimenti paralleli di ciascun wattmetro sono collegati allo stesso filo dell'avvolgimento seriale del wattmetro. Le estremità degli avvolgimenti paralleli sono collegate al filo della terza linea.
Con un carico attivo uniforme (=1), le letture dei wattmetri sono uguali tra loro. Se non uguale a uno, le letture dei wattmetri non saranno uguali. Quando è uguale a = 0,5, uno dei wattmetri mostrerà zero. A meno di 0,5, la freccia di questo dispositivo inizierà a deviare a sinistra. Per ottenere la lettura del dispositivo, è necessario invertire le estremità del suo avvolgimento seriale o parallelo.
Per misurare la potenza attiva di un sistema trifase in base alle letture di due wattmetri, è necessario sommare le loro letture o sottrarre dalle letture di un wattmetro la lettura dell'altro wattmetro, che era negativa. Il circuito per misurare la potenza con due wattmetri utilizzando la misurazione della tensione e dei trasformatori di corrente è mostrato in Fig. 367.
È più conveniente misurare la potenza utilizzando un wattmetro trifase, in cui sono combinati due dispositivi, collegati secondo lo schema di due wattmetri e che agiscono su un asse comune, a cui è collegata la freccia.
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Nelle reti ad alta tensione, un wattmetro trifase viene acceso utilizzando trasformatori di misurazione della tensione e della corrente.
DC. Dalla formula della potenza CC
si può notare che la determinazione della potenza può essere effettuata moltiplicando le letture dell'amperometro e del voltmetro. Tuttavia, in pratica, la misurazione della potenza viene solitamente eseguita utilizzando dispositivi speciali: i wattmetri. Il wattmetro (Fig. 230) è costituito da due bobine: fissa 1, costituita da un piccolo numero di spire di filo spesso, e mobile 2, costituita da un gran numero di spire di filo sottile. Quando il wattmetro è acceso, la corrente di carico passa attraverso una bobina fissa collegata in serie nel circuito e la bobina mobile è collegata in parallelo al consumatore. Per ridurre il consumo di energia nell'avvolgimento parallelo e ridurre il peso della bobina mobile, una resistenza aggiuntiva alla manganina 3 è collegata in serie ad essa. Come risultato dell'interazione dei campi magnetici delle bobine mobili e fisse, si ha una coppia proporzionale alle correnti di entrambe le bobine:
M = c 1 io 1 io 2 .
Corrente di avvolgimento parallelo I 2 a resistenza costante circuito parallelo proporzionale alla tensione del circuito. Da qui
M = c 2 io 1 U = c 2 P,
cioè, la coppia del dispositivo è proporzionale alla potenza consumata nel circuito.
Affinché la freccia del dispositivo devii da zero a destra, è necessario far passare la corrente attraverso la bobina in una certa direzione.
Per fare ciò, i due terminali che indicano l'inizio degli avvolgimenti sono contrassegnati con * e sono collegati elettricamente. La scala del wattmetro indica la corrente nominale e la tensione nominale del dispositivo. Quindi, ad esempio, se sulla scala del dispositivo sono indicati 5 ae 150 v, il dispositivo può misurare una potenza fino a 750 watt. Le scale di alcuni wattmetri sono graduate in divisioni Se, ad esempio, un wattmetro da 5 A e 150 V ha 150 divisioni, il prezzo della divisione, o costante del wattmetro, è 750:150 \u003d 5 W / div. Oltre ai wattmetri elettrodinamici, i wattmetri del sistema ferrodinamico vengono utilizzati anche per misurare la potenza nei circuiti CC.
AC monofase. Quando un wattmetro elettrodinamico è collegato a un circuito in corrente alternata, i campi magnetici delle bobine mobili e fisse, interagendo tra loro, faranno ruotare la bobina mobile. Il valore istantaneo del momento di rotazione della parte mobile del dispositivo è proporzionale al prodotto dei valori istantanei delle correnti in entrambe le bobine del dispositivo.
Il momento di rotazione del dispositivo è proporzionale alla potenza media o attiva Р = U ⋅ I cos φ. Dall'angolo di rotazione della parte mobile del wattmetro, si può giudicare la quantità di potenza attiva consumata dal circuito.
Per misurare la potenza della corrente alternata vengono utilizzati anche i wattmetri del sistema ferrodinamico.
Quando si misura la potenza con un wattmetro in reti a bassa tensione con correnti elevate, vengono utilizzati trasformatori di corrente.
Per determinare la potenza della rete P 1 in questo caso, è necessario moltiplicare la lettura del wattmetro P 2 per il rapporto di trasformazione del trasformatore di corrente k T:
Nelle reti ad alta tensione, quando si misura la potenza, vengono utilizzati trasformatori di tensione e corrente di misurazione (Fig. 231). Per ottenere la potenza della rete R 1, è necessario moltiplicare la lettura del wattmetro R 2 per il prodotto dei rapporti di trasformazione dei trasformatori di tensione e di corrente:
P 1 = P 2 k n k T .
Quindi, ad esempio, se il wattmetro è collegato tramite un trasformatore di tensione da 6000/100 V e un trasformatore di corrente da 150/5 A e il wattmetro ha mostrato 80 W, la potenza di rete sarà
P 1 \u003d 80 ⋅ 6000 / 100 ⋅ 150 / 5 \u003d 144000 W \u003d 144 kW.
Quando si accendono i wattmetri (metri) tramite trasformatori di misura, questi dispositivi devono essere collegati in modo che le correnti passino attraverso i loro avvolgimenti nella stessa direzione come se fossero direttamente collegati alla rete.
Oltre al wattmetro, la potenza di una corrente alternata monofase può essere determinata dalle letture di tre dispositivi: un amperometro, un voltmetro e un misuratore di fase - secondo la formula
AC trifase. Con un carico simmetrico di un sistema trifase, per misurare la potenza viene utilizzato un wattmetro monofase, collegato secondo il circuito mostrato in fig. 232 (a - per connessione a stella; b - per connessione a triangolo). In questo caso, una corrente di fase scorre attraverso l'avvolgimento in serie del wattmetro e l'avvolgimento parallelo è collegato alla tensione di fase. Pertanto, il wattmetro mostrerà la potenza di una fase. Per ottenere la potenza di un sistema trifase è necessario moltiplicare per tre la lettura di un wattmetro monofase.
Con un carico asimmetrico in una rete a quattro fili di corrente trifase, per misurare la potenza viene utilizzato un circuito di tre wattmetri (Fig. 233). Ogni wattmetro monofase misura la potenza di una fase. Per ottenere la potenza di un sistema trifase è necessario fare la somma delle letture di tre wattmetri.
Con un carico variabile è difficile ottenere una lettura simultanea di tre wattmetri. Inoltre, tre wattmetri monofase occupano molto spazio. Pertanto, viene spesso utilizzato un wattmetro trifase a tre elementi, che è una connessione in un dispositivo di tre wattmetri monofase. In un wattmetro elettrodinamico a tre elementi, tre bobine mobili parallele sono montate sullo stesso asse associato alla freccia e il momento totale ottenuto come risultato dell'aggiunta delle forze meccaniche di ciascuna bobina sarà proporzionale alla potenza consumata nel rete trifase. In altri modelli, le bobine mobili situate in luoghi diversi sono interconnesse da bande flessibili e trasferiscono la forza totale all'asse della freccia.
La potenza attiva di una rete trifase con un carico uniforme può essere determinata utilizzando tre strumenti: un amperometro, un voltmetro e un misuratore di fase - secondo la formula
P = √3 UI cos φ,
dove U e I sono tensioni e correnti lineari;
φ - angolo di spostamento tra tensione e corrente di fase.
La potenza di una rete trifase a tre fili a qualsiasi carico (uniforme o irregolare), indipendentemente dal metodo di collegamento dei consumatori (stella o triangolo), può essere misurata utilizzando un circuito da due wattmetro.
Secondo la prima legge di Kirchhoff, la somma dei valori istantanei delle correnti di tutte e tre le fasi è uguale a zero:
io 1 + io 2 + io 3 = 0,
io 2 = - io 1 - io 3 .
Potenza istantanea il sistema trifase lo farà
p = io 1 u 1 + io 2 u 2 + io 3 u 3 ,
dove u con indici sono valori istantanei tensioni di fase.
Sostituendo il valore corrente i 2 nell'ultima espressione, otteniamo
p \u003d io 1 u 1 - io 1 u 2 - io 3 u 2 + io 3 u 3,
p \u003d io 1 (u 1 - u 2) + io 3 (u 3 - u 2).
L'equazione risultante mostra che uno dei wattmetri deve essere acceso in modo che la corrente della prima fase scorra attraverso la sua bobina di corrente e la bobina di tensione sia sotto la differenza di tensione tra la prima e la seconda fase; un altro wattmetro dovrebbe essere acceso in modo che la corrente della terza fase scorra attraverso la sua bobina di corrente e la bobina di tensione sia al di sotto della differenza di tensione tra la terza e la seconda fase.
Sommando le letture di entrambi i wattmetri, otteniamo la potenza di tutte e tre le fasi.
Sulla fig. 234, a - c mostra tre opzioni per un circuito di due wattmetri.
I diagrammi mostrano che gli avvolgimenti seriali dei wattmetri sono inclusi in due fili lineari qualsiasi della rete. Gli inizi degli avvolgimenti paralleli di ciascun wattmetro sono collegati allo stesso filo dell'avvolgimento seriale del wattmetro. Le estremità degli avvolgimenti paralleli sono collegate al filo della terza linea.
Con un carico attivo simmetrico e cos φ = 1, le letture dei wattmetri sono uguali tra loro. Quando cos φ non è uguale a uno, le letture dei wattmetri non saranno uguali. A cos φ uguale a 0,5, uno dei wattmetri indicherà zero. Quando cos φ è inferiore a 0,5, la freccia di questo dispositivo inizierà a deviare a sinistra. Per ottenere la lettura del dispositivo, è necessario invertire le estremità del suo avvolgimento seriale o parallelo.
Per misurare la potenza attiva di un sistema trifase in base alle letture di due wattmetri, è necessario sommare le loro letture o sottrarre dalle letture di un wattmetro la lettura dell'altro wattmetro, che era negativa. Lo schema per misurare la potenza con due wattmetri utilizzando la misurazione della tensione e dei trasformatori di corrente è riportato in fig. 235.
È più conveniente misurare la potenza utilizzando un wattmetro trifase, in cui sono combinati due dispositivi, collegati secondo lo schema di due wattmetri e che agiscono su un asse comune, a cui è collegata la freccia. Nei dispositivi dei sistemi elettrodinamici e ferrodinamici, due bobine mobili poste sullo stesso asse o collegate da nastri flessibili ruotano di un asse. Nei dispositivi del sistema a induzione, due elementi ruotano due dischi seduti sullo stesso asse, oppure due elementi agiscono su un disco. Il circuito di commutazione di un wattmetro trifase a due elementi è mostrato in fig. 236.
Nelle reti ad alta tensione, un wattmetro trifase viene acceso utilizzando trasformatori di misurazione della tensione e della corrente.
Con un carico trifase simmetrico, è sufficiente trovare la potenza Rf, consumato in una fase, perché la potenza misurata del carico trifase R \u003d ZR F. Condizioni semplici per tale misura esistono quando il carico è collegato in una stella con un punto zero accessibile. In questi casi, il circuito di corrente del wattmetro viene tagliato in serie con una delle fasi del carico (Fig. 1) e il circuito di tensione del wattmetro viene tagliato nella tensione di quella fase, la cui corrente passa attraverso il wattmetro. Se il punto zero non è disponibile o il carico è connesso a triangolo, viene applicato un punto zero artificiale. Questo è il nome del punto zero della stella formato dalla resistenza del circuito di tensione del wattmetro rn .w e altre 2 resistenze aggiuntive uguali: r in e rc (Fig. 2). Se correttamente collegato al punto zero artificiale, il circuito di tensione
il wattmetro è sotto tensione di fase e una corrente di fase passa attraverso il wattmetro. In tali condizioni, il wattmetro determina la potenza di fase Rf
e la potenza del carico trifase viene nuovamente determinata moltiplicando la lettura del wattmetro per 3. Di solito, il produttore fornisce al wattmetro un punto zero artificiale per la misurazione nei sistemi trifase.
Le misurazioni di potenza nei sistemi trifase a tre fili con carico sbilanciato vengono quasi sempre eseguite utilizzando il metodo a 2 wattmetro (Fig. 3). Una caratteristica specifica di questo metodo sarà l'evento che non solo con un carico asimmetrico, ma anche con un carico bilanciato, le letture di 2 wattmetri quasi sempre non sono uguali e le letture del 1° dei wattmetri possono diventare negative. La potenza di un sistema trifase in questo caso va determinata come somma algebrica delle letture di 2 wattmetri.
La validità di questo metodo è dimostrata sulla base delle equazioni della potenza istantanea, espressa in termini di secondi valori di tensioni e correnti. La potenza istantanea di qualsiasi fase è uguale al prodotto dei valori istantanei delle tensioni e della corrente di fase e la potenza istantanea di un sistema trifase è uguale alla somma delle potenze istantanee di fase. Ad esempio, quando è collegato da una stella
R = u A io A + u A io B+ u C io C
Ma secondo la prima legge di Kirchhoff, quando è collegato da una stella senza un filo neutro
io A + io B+ circuito integrato e, come dovrebbe,
io C = – ( io A + io A ) =0
Sostituendo questo valore nell'equazione della potenza, otteniamo:
p= (u A - u C) i MA + (u A — e con ) io A
La differenza di tensione di fase è uguale alla tensione di linea corrispondente:
u A — u C = u AC , tu A - e con = tu A C su che base
p = u AC io MA + tu A C io A
Come segue, la potenza di un sistema trifase può essere
espresso come somma di 2 prodotti, e questi
due prodotti possono essere misurati con due wattmetri,
incluso secondo lo schema del metodo (Fig. 3).
Riso. 3 Schema del metodo a 2 wattmetro
Non c'è bisogno di giustificare in modo specifico la validità del metodo a 2 wattmetri per il collegamento a triangolo, perché per determinati valori di tensioni e correnti di linea, la potenza non dipende dal metodo di collegamento del carico.
Notiamo una caratteristica peculiare dei metodi dei 2-wattmetri: viene indicato il sistema di tensioni lineari nella consueta sequenza e AB , e sole, e SA, e la tensione entra nell'equazione di questo metodo e come. Una tale permutazione degli indici significa che rispetto al primo wattmetro è necessario cambiare la fase della tensione di 180°. Per fare ciò, è sufficiente collegare "l'inizio" (morsetto con un asterisco) del circuito di tensione del primo wattmetro con un filo MA, e la "fine" di questo circuito (il terminale con la tensione nominale contrassegnata) con il filo C.
La dispersione della potenza di un sistema trifase tra le letture di due wattmetri dipende principalmente dall'entità e dal segno dello sfasamento cfr. Tracciamo questa dipendenza in un caso semplice con un carico simmetrico. Se invece della potenza istantanea nell'equazione (101) sostituiamo la potenza attiva (media) di un sistema trifase, è necessario modificare i secondi valori della tensione e delle correnti e inserire i coseni degli sfasamenti tra i tensioni e correnti corrispondenti nell'equazione. Pertanto, l'equazione della potenza assumerà la seguente forma:
p = p 1 + p 2 = u AC io MA cos f 1 + e sole io A cos f 2
Con un carico simmetrico in grandezza, le correnti lineari
io MA = io A = io l
sono uguali tra loro allo stesso modo delle tensioni lineari
u AC = e sole = e io
Fig, 4 Diagramma vettoriale per il metodo a 2 wattmetro
Sulla fig. 4 costruito diagramma vettoriale sistema trifase, su cui il vettore u AC costruito uguale in grandezza e opposto in direzione e SA
Sulla base di questo diagramma, l'angolo di fase tra i vettori u AC e io MA e angolo di fase f 2 tra vettori e sole e io A sarà di conseguenza f 1 = f - 30 o e f 2 = f + 30°. Di seguito, le letture di 2 wattmetri, che costituiscono la potenza di un sistema trifase, saranno espresse come segue:
p = p 1 + p 2 = e io io l cos ( f - 30 o) + e io io l cos ( f + 30 o)
Questa espressione indica che con un carico simmetrico le letture dei wattmetri sono uguali solo quando f = 0. Se f >60 circa quindi la freccia del secondo wattmetro devia oltre lo zero della scala, e per leggere la lettura del secondo wattmetro in tali condizioni, è necessario commutare (cioè scambiare il circuito) i morsetti del circuito di tensione di il dispositivo. Spesso, per modificare la fase di corrente di 180° nel circuito di tensione, nella custodia del wattmetro è integrato uno speciale interruttore a levetta. Le letture del secondo wattmetro dopo la commutazione sono da considerarsi negative e, per trovare la potenza di un impianto trifase, queste letture devono essere sottratte dalle letture del primo wattmetro.
Per misurare la potenza in sistemi trifase a quattro fili, il metodo del 3 wattmetro è semplice. Il circuito di corrente del 1° dei wattmetro è tagliato in uno qualsiasi dei fili lineari e il circuito di tensione di ciascuno dei wattmetri è collegato tra un filo lineare adatto e filo neutro sistemi (Fig. 5).
Fig, 5 Schema di 3 wattmetri
Con questa connessione, uno qualsiasi dei wattmetri determina la potenza di una fase del sistema. Come segue, la potenza attiva dell'intero sistema trifase sarà pari alla consueta somma delle letture di 3 wattmetri:
p = p 1 + p 2 + R 3
Negli impianti industriali i wattmetri di corrente trifase trovano largo impiego nei quadri elettrici. Sono due (per un sistema a tre fili) o tre (per un sistema a quattro fili) meccanismi di misura collegati da un asse comune e che agiscono così su una freccia comune. Questi meccanismi di misurazione sono tagliati in un circuito trifase secondo il metodo 2 wattmetro o il metodo 3 wattmetro.
30.Metodi per misurare la potenza attiva nei circuiti AC
La misurazione della potenza attiva nei circuiti CA monofase viene effettuata con un wattmetro elettrodinamico o ferrodinamico simile alla misurazione della potenza in un circuito CC: l'avvolgimento di corrente del wattmetro è compreso nel taglio del filo di fase e la tensione l'avvolgimento è compreso tra fase e zero
Misura della potenza dello strumento singolo- questo metodo viene utilizzato per misurare la potenza attiva in modo simmetrico circuiti trifase.
Se il punto zero non è disponibile, viene utilizzato il circuito di commutazione del wattmetro con un punto zero artificiale. Isk..null..punto viene creato utilizzando due resistori, la cui resistenza è uguale alla resistenza dell'avvolgimento di tensione del wattmetro
Misurazione della potenza con il metodo a due strumenti- utilizzato per misurare la potenza in un circuito trifase a tre fili utilizzando due wattmetri a elemento singolo.
E 
misurazione della potenza con un metodo di tre dispositivi - utilizzato quando si misura la potenza in un circuito trifase a quattro fili (in questo caso vengono utilizzati tre wattmetri a elemento singolo
31. Metodi per misurare la potenza reattiva nei circuiti AC
Per misurare la potenza reattiva vengono utilizzati dispositivi di sistemi elettrodinamici o ferrodinamici in cui l'angolo di rotazione della parte mobile è proporzionale non a cos, ma a sin, tali dispositivi sono chiamati wattmetri. Tuttavia, i wattmetri convenzionali possono essere utilizzati per misurare la potenza reattiva nei circuiti trifase se sono collegati secondo i circuiti con una tensione sostituita.
La regola per accendere un wattmetro per misurare la potenza reattiva:
1. L'avvolgimento di corrente del wattmetro si accende allo stesso modo di quando cambia la potenza attiva.
2. L'avvolgimento di tensione viene acceso per una tensione che sarebbe 90 dietro la tensione fornita all'avvolgimento di tensione al variare della potenza attiva.
E 
misurazione della potenza reattiva con un metodo di dispositivo - utilizzato quando si collega un wattmetro elettrodinamico o ferrodinamico convenzionale monofase, progettato per misurare la potenza attiva, in un circuito trifase a tre o quattro passaggi.
Misurazione della potenza reattiva con un metodo di due dispositivi - viene utilizzato in un circuito trifase a tre fili sia con simmetria che asimmetria delle correnti.
E 
misurazione della potenza reattiva con il metodo di tre dispositivi - viene utilizzato nei circuiti trifase a quattro fili sia con simmetria che asimmetria delle correnti.
.
Metodo della figura di Lissajous. Questo metodo viene utilizzato per misurare la frequenza delle tensioni sinusoidali. Viene alimentato uno degli ingressi (ad esempio l'ingresso del canale Y). 
32. Misurazione dell'energia elettrica. Contatore a induzione monofase. Schemi di inclusione. Principio operativo.
La misurazione dell'energia attiva e reattiva nei circuiti in corrente alternata monofase e trifase, a tre e quattro fili può essere eseguita utilizzando speciali strumenti di misura elettrici integrativi: contatori elettrici monofase e trifase.
In quelle. illuminato. eleggere. I contatori progettati per contabilizzare l'energia nei circuiti CA monofase sono chiamati contatori monofase.
Un meccanismo di misurazione a induzione viene utilizzato come elemento rotante di un contatore monofase. Il principio di funzionamento del meccanismo si basa sull'interazione di due o più flussi magnetici variabili con correnti indotte o in un disco di alluminio in movimento.
33. Momenti agenti sul disco di un misuratore a induzione monofase.
La coppia M è: 
Dove F1 e F2 sono flussi che attraversano il disco di alluminio; f-frequenza dei flussi di misura F1 e F2; φ-angolo dello sfasamento tra i flussi Ф1 e Ф2.
Per creare una coppia, sono necessari almeno due componenti di un flusso, che hanno uno sfasamento e sono spostati nello spazio.
La coppia raggiunge il suo valore quando lo sfasamento tra i flussi Ф1 e Ф2 è pari a 90 (sinψ=1)
La coppia dipende dalla frequenza di misura dei flussi F1 e F2.
Il momento di attrito è un valore variabile, a seconda della velocità angolare di rotazione del disco. Il momento di compensazione a un valore di tensione modificato è un valore costante, pertanto l'uguaglianza del momento di compensazione e del momento di attrito si verifica solo a un carico ben definito. Durante il funzionamento del misuratore, ci sono casi in cui il momento di compensazione supera il momento di attrito, di norma, a basso carico, di conseguenza, il disco del misuratore inizia a ruotare sotto l'azione del momento di compensazione anche se I → 0 , cioè quando il consumatore non consuma energia, si chiama questo fenomeno contatore semovente.
La rotazione del controdisco sotto l'azione della tensione applicata ai terminali del circuito in parallelo ed in assenza di corrente nella serie naz. semovente. Per eliminare l'autopropulsione, all'asse del disco è fissato un gancio in materiale ferromagnetico. La posizione della bandiera 11 è magnetizzata da correnti magnetiche che creano un momento di compensazione e attirano il gancio, eliminando così il semovente
34. Misurazione dello sfasamento. Misuratori di fase elettromeccanici. Metodi oscillografici per la misura dello sfasamento.
Misuratori di fase elettromeccanici, I raziometri elettrodinamici e ferrodinamici possono essere utilizzati per costruire misuratori di fase (sia indicatori che autoregistranti) progettati per misurare lo sfasamento tra tensione e corrente nel carico e il fattore di potenza.
Sulla base di meccanismi elettrodinamici è possibile costruire misuratori di fase per la misura del cosφ in circuiti a corrente alternata trifase. Per principio di funzionamento, è simile a un misuratore di fase monofase, ma gli sfasamenti necessari tra le correnti negli avvolgimenti dei telai della parte mobile del dispositivo possono essere ottenuti più semplicemente utilizzando sfasamenti di 120 gradi tra i tensioni e correnti di un circuito trifase. Un tale dispositivo fornisce letture corrette in un circuito trifase con tensioni e correnti simmetriche. Nel caso di un circuito trifase asimmetrico, possiamo parlare solo della differenza di fase tra corrente e tensione in ciascuna fase.
Metodi oscillografici per la misurazione della fase. Il metodo di scansione lineare prevede l'uso di un oscilloscopio a doppio raggio o di un oscilloscopio a raggio singolo con un interruttore elettronico. In questo caso, sullo schermo dell'oscilloscopio viene creata un'immagine di due tensioni, lo sfasamento 
tra i quali deve essere misurato. Se le tensioni U1 e U2
vengono alimentati all'ingresso Y dell'oscilloscopio tramite un interruttore elettronico, quindi le immagini vengono create da linee tratteggiate.
Il metodo dell'ellisse viene utilizzato per misurare lo sfasamento tra tensioni sinusoidali. Le tensioni U1 e U2 sono fornite agli ingressi dei canali U e X (canale X funziona in modalità di amplificazione del segnale e 2 ). Sullo schermo dell'oscilloscopio viene visualizzata un'ellisse.
Il metodo dell'ellisse consente di misurare entro 0-90° senza determinare il segno dell'angolo di fase.
34. Misurazione della frequenza. Frequenzimetri elettromeccanici. Metodi oscillografici per la misura della frequenza.
Frequenzimetri elettromeccanici . Questi dispositivi vengono utilizzati per misurare frequenze nell'intervallo 20-2500 Hz, principalmente nei circuiti di potenza e si basano su meccanismi elettromagnetici ed elettrodinamici (ferrodinamici).
In fig.
Metodo della figura di Lissajous. Questo metodo viene utilizzato per misurare la frequenza delle tensioni sinusoidali. Viene applicata una tensione a uno degli ingressi (ad esempio, all'ingresso del canale U)