Ваттметры переменного тока: Виды ваттметров, как использовать, где купить

Содержание

Мощность переменного тока: измерение, формула

Мощность — то, что характеризует скорость передачи с преобразованием электроэнергии. Какие есть нормы мощности в сети переменного тока и виды, что такое активная и реактивная мощность? Об этом и другом далее.

Нормы мощности в сети переменного тока

Напряжение и мощность — то, что нужно знать каждому человеку, живущему в квартире или частном доме. Стандартное напряжение сети переменного тока в квартире и частном доме выражается в количестве 220 и 380 ватт. Что касается определения количественной меры силы электрической энергии, необходимо сложить электрический ток с напряжением или же измерить необходимый показатель ваттметром. При этом чтобы сделать измерения последним аппаратом, нужно использовать щупы и специальные программы.

Что такое мощность переменного тока

Мощность переменного тока определяется соотношением величины тока со временем, которая производит работу за определенное время. Обычный пользователь использует мощностный показатель, передаваемый ему поставщиком электрической энергии.

Как правило, он равен 5-12 киловатт. Этих цифр хватает, чтобы обеспечить работоспособность необходимого бытового электрооборудования.

Этот показатель зависит от того, какие внешние условия поступления энергии в дом, какие поставлены ограничительные токовые устройства (автоматы или полуавтоматы), регулирующие момент поступления мощностных емкостей к потребительскому источнику. Это совершается на разных уровнях, от бытового электрощита до центрального устройства электрического распределения.

Мощностные нормы в сети переменного тока

Характеристики

Переменный ток течет по цепи и меняет свое направление с величиной. Создает магнитное поле. Поэтому его нередко называют периодическим синусоидальным переменным электротоком. Согласно закону кривой линии, величина его меняется через конкретный промежуток времени. Поэтому он называется синусоидным. Имеет свои параметры. Из важных стоит указать период с частотой, амплитудой и мгновенным значением.

Период — это то время, на протяжении которого происходит изменение электротока, а затем оно повторяется вновь. Частота — период течение за секунду. Измеряется в герцах, килогерцах и миллигерцах.

Амплитуда — токовое максимальное значение с напряжением и эффективностью протекания на протяжении полного периода. Мгновенное значение — переменный ток или напряжение, возникающее за конкретное время.

Характеристики переменного тока

Виды мощностей

Мощностью называется измеряемая физическая величина, которая равна скорости изменения с преобразованием, передачей или потреблением системной энергии. Согласно более узкому понятию, это показатель, который равен отношению затраченного времени на работы к самому периоду, который тратится на работу. Обозначается в механике символом N. В электротехнической науке используется буква P. Нередко можно увидеть также символ W, от слова ватт.

Мощность переменного тока -это произведение силы тока с напряжением и косинусом сдвига фаз. При этом беспрепятственно можно посчитать только активную и реактивную разновидность. Узнать полное мощностное значение можно через векторную зависимость этих показателей и площади.

Основные мощностные разновидности

Активная мощность

Активной называется полезная сила, определяющая процесс прямого преобразования электроэнергии в необходимый вид силы. В каждом электроприборе преобразовывается она по-своему. К примеру, в лампочке получается свет с теплом, в утюге — тепло, а в электрическом двигателе — механическая энергия. Соответственно, показывает КПД устройства.

Активная разновидность

Реактивная мощность

Реактивной называется та, которая определяется при помощи электромагнитного поля. Образуется при работе электроприборов. Обратите внимание! Это вредная и паразитная мощностная характеристика, которая определяется тем, каков характер нагрузки. Для лампочки она равняется нулю, а для электродвигателя она может быть равна большим значением.

Разница между величинами в том, что активно действующая мощностная характеристика показывает КПД устройств, а реактивная является передачей этого КПД. Разница также наблюдается в определении, символе, формуле и значимости.

Обратите внимание! Что касается значения, то вторая нужна лишь для того, чтобы управлять создавшимся напряжением от первой величины и преодолевать мощностные колебания. Обе измеряются в ваттах и имеют большое значение в электромагнитном излучении, механической форме генератора или акустической волне. Активно применяются в промышленности.

Реактивная разновидность

Полная мощность

Полная — это сумма активной с реактивной мощностью. Равна сетевому мощностному показателю. Это произведение напряжения с током в момент игнорирования фазы угла между ними. Вся рассеиваемая с поглощаемой и возвращаемой энергией — это полная энергия.

Это произведение напряжения и тока, единица измерения которого это ватт, перемноженный на ампер. При активности цепи, полная равняется активной. Если речь идет об индуктивной или емкостной схеме, то полная больше, чем активная.

Полная разновидность

Комплексная мощность

Это сумма всех мощностных показателей фаз источника электроэнергии. Это комплексный показатель, модуль которого равняется полному мощностному показателю электроцепи. Аргументом является фазовый сдвиг между электротоком с сетевым напряжением. Может быть выражена уравнением, где суммарный мощностный показатель, который генерируют источники электроэнергии, равен суммарному мощностному показателю, который потребляется в электроцепи.

Обратите внимание! Вычисляется посредством использования соответствующей формулы. Так, необходимо комплексное напряжение перемножить на комплексны ток или же удвоенное значение комплексного тока перемножить на импеданс. Также можно удвоенное значение комплексного напряжения поделить на удвоенное значение импеданса.

Комплексная разновидность

Как узнать какая мощность в цепи переменного тока

Стоит указать, что это величина, которая прямо связывается с иными показателями. К примеру, она находится в прямой зависимости от времени, силы, скорости, вектора силы и скорости, модуля силы и скорости, момента силы и частоты вращения. Часто в формулах во время вычисления электромощности используется также число Пи с показателем сопротивления, мгновенным током, напряжением на конкретном участке электрической сети, активной, полной и реактивной силой. Непосредственно участник вычисления это амплитуда, угловая скорость и начальная сила тока с напряжением.

Формула мощности в цепи переменного тока

В однофазной цепи

Понять, какой мощностный показатель есть в однофазной цепи переменного тока, можно при помощи применения трансформатора тока. Для этого необходимо воспользоваться ваттметром, который включен через токовый трансформатор. Показания следует перемножить на трансформаторный коэффициент тока. В момент измерения мощности в высоком напряжении трансформатор тока необходим, чтобы заизолировать ваттметр и обеспечить безопасность пользователя. Параллельна цепь включается не непосредственным способом, а благодаря трансформатору напряжения. Вторичные обмотки с корпусами измерительных трансформаторных установок необходимо заземлять во избежание случайного изоляционного повреждения и попадания высокого напряжения на приборы.

Обратите внимание! Для определения параметров в сети необходимо амперметр перемножить на трансформаторный коэффициент тока, а цифры, полученные вольтметром, перемножить на трансформаторный коэффициент напряжения.

В однофазной цепи

В трехфазной цепи

В цепи переменного тока мощностный показатель в трехфазной цепи определить можно, перемножив ток на напряжение. Поскольку это непостоянный электроток, он зависит от времени и других параметров, поэтому необходимо использовать другие проверенные схемы. Так, можно использовать ваттметр.

Измерение должно быть проведено только в одной фазе и по формуле умножено на три. Этот способ экономит приборы и уменьшает габариты измерения. Применяется для высокой точности измерения каждой фазы. В случае несимметричной нагрузки, нужно использовать соответствующую схему подключения ваттметра. Это более точный способ, но требует наличие трех ваттметров.

Обратите внимание! Если цепь не предусматривает наличие нулевого проводника, нужна также соответствующая схема.

Стоит указать, что сегодня измерить можно необходимые показатели не только аналоговым, но и цифровым прибором. Отличие второго в уменьшенных размерах и легкости. Кроме того, цифровые агрегаты способы осуществлять фиксацию тока с напряжением, косинусом сети и другим. Это позволяет на дистанции осуществлять отслеживание различных величин и передавать предупреждения, если есть отклонение. Это удобно, поскольку не нужно измерять ток с напряжением, а потом, используя формулы, все досконально просчитывать.

В трехфазной цепи

В целом, мощность — это величина, основное предназначение которой показывать силу работы конкретного прибора и во многих случаях скорость деятельности, взаимодействуя с ним. Она бывает механической, электрической, гидравлической и для постоянного с переменным током. Измеряется по международной системе в ваттах и киловаттах.

Ваттметр у всех есть, дай и себе смастерю.

И так… перечитав множество обзоров с ваттметрами уж очень и мне захотелось себе такое чудо. А зачем оно мне? Дык и не знаю чтоб было наверно…
Но увидев ваттметр который встроили в розетку, мне идея очень понравилась и решил, что теперь мне такое точно нужно! Тем более иногда люблю сам, что-то сделать.
Вообщем пришла посылка в пакете коробочка с инструкцией. Все как обычно, как у всех.

То что находилось в коробочке.
На обратной стороне инструкция.

Технические характеристики с сайта магазина:
Specification:
1. Working voltage: 80 ~ 260VAC
2. Test voltage: 80 ~ 260VAC
2. Rated power: 20A / 4500W
3. Working Frequency: 45-65Hz
4. Measurement accuracy: 1.0
т.е.
погрешность ± 1%.

Вообщем если честно, то рассказывать о данном приборе и приводить расчеты которые на этом сайте были сделаны настолько полностью и грамотно пользователем Svyazist, что мне просто нечего добавить.

Давайте лучше я покажу что из этого всего можно сделать для домашнего использования:

Идем на рынок и покупаем вот такую розетку
стоит она 1,8$ можно было и дешевле взять, но уж очень она мне понравилась.
Провод у меня был такой
Ну, начали… раскручиваем
Пока жена не видит, берем «дремель» )) она то не знает, что я уже давно прикупил такую насадку…)
Вырезаем отверстие
Примеряем

Подключаем провода согласно схемы на обратной стороне прибора.

Примеряем контактную площадку и отрезаем.

Потом при помощи наконечника для обжима подключаем к самой розетке.

Практически вечный двигатель
Небольшая проверка на чайнике, да на самом чайнике написано 2280Ватт.

Кнопка на лицевой панели отвечает за установку макс. мощности.
Если нажать и держать более 3с. то появится такая надпись и можно обнулить данные измеренной потребленной мощности.

Ну и еще раз сам прибор, который мне понравился.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Всем добра!

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Как устроен ваттметр



Статья обновлена: 2020-12-13


Ваттметры используются для определения мощности электрического тока. Они устанавливаются на электровелосипеды и другие виды персонального электротранспорта с целью точного анализа характеристик электрического тока и расхода энергии. Зная, как пользоваться ваттметром, можно отслеживать всевозможные параметры мотор-колес и АКБ. Такие анализаторы мощности предоставляют информацию о работе транспортного средства и помогают повысить его эффективность.

С помощью таких анализаторов мощности легко контролировать:

  1. емкость аккумуляторной батареи;
  2. реальную мощность и КПД мотор-колес;
  3. при дополнительном подключении температурного датчика – нагрев мотор-колеса и контроллера с целью исключения риска их перегрева;
  4. ток, проходящий через мотор-колесо или контроллер;
  5. эффективность их работы;
  6. процесс подзарядки и разряда АКБ;
  7. присутствие пиковых токов, способных спровоцировать повреждение комплектующих;
  8. утечки тока;
  9. наличие перепадов напряжения, вызванных определенными компонентами;
  10. эффективность рекуперации в случае торможения электромотором;
  11. изменение потребления энергии при помощи педалями.

Ваттметры позволяют определять самые экономичные режимы работы электротранспорта, помогают бережно эксплуатировать АКБ, чтобы продлить ее ресурс. Полученная при помощи таких приборов статистика позволяет смоделировать e-bike или другой электротранспорт с оптимальными параметрами, чтобы избежать нерациональных расходов на излишнюю мощность и вес компонентов.

Как работает ваттметр

Рассмотрим, как устроен ваттметр, и как он работает. В приборах аналогового типа взаимодействуют 2 катушки:

  1. Неподвижная, с малым количеством витков, толстым проводом и незначительным сопротивлением. Она последовательно подключается к потребителю.
  2. Подвижная, с большим количеством витков тонкого провода и значительным сопротивлением. Она параллельно подключается к потребителю и имеет дополнительное сопротивление (для профилактики КЗ обмоток).

При включении ваттметра в сеть в катушках появляются магнитные поля. Они взаимодействуют, и образующийся момент вращения отклоняет подвижную обмотку с закрепленной стрелкой на расчетный угол. По градуированной шкале определяется значение мощности.

В цифровых ваттметрах вначале замеряются напряжение и сила тока. Для этого к потребителю последовательно подсоединяется датчик тока и параллельно – датчик напряжения. Замеренные мгновенные значения напряжения и тока через преобразователь подаются к внутреннему микропроцессору, где и рассчитывается мощность. Результат отображается на дисплее и подается на внешние устройства.

Электродинамические ваттметры подходят для цепей переменного и постоянного тока, а индуктивные модели – только для переменного.

Читайте в нашей предыдущей статье о том, как правильно заряжать литий-титанатный аккумулятор, чтобы не сокращать его ресурс.

Бытовой ваттметр в розетку — принцип работы и характеристики

Различные электроприборы потребляют неодинаковое количество энергии. Существует масса технологий, позволяющих экономить энергию без утраты качества эксплуатации. Разработаны устройства для измерения энергопотребления, помогающие оценить все затраты. Одно из них — бытовой ваттметр в розетку.

Общая информация

Ваттметр — комбинированное устройство, измеритель мощности в розетках. Его можно назвать прибором учета электричества, но на этом функциональность устройства не заканчивается. Прибор служит и как вольтметр, показывая напряжение постоянного тока в сети.

Есть разные виды ваттметров в розетку:

  • цифровые;
  • аналоговые.

Первые отражают всю нужную информацию на табло, вторые требуют произведения простых расчетов самостоятельно, зато стоят дешевле. Внешне ваттметр напоминает переходник в розетку. На панели есть кнопки управления и регулировки работы. Важно приобрести прибор, который можно включить непосредственно в гнездо. Если подключать устройство в розетку, оно показывает, сколько ватт потребляют приборы.

Бытовые ваттметры в розетки не требуют особых схем подключения. Если счетчик покажет лишь общую мощность в квартире, то эти мини-устройства отразят работу каждой розетки в отдельности. В их конструкции предусмотрена вилка для присоединения к розетке, гнездо для включения нагрузки.

Устройство состоит из следующих составляющих:

  • датчиков тока, напряжения;
  • преобразователя аналогово-цифрового;
  • микроконтроллера;
  • клавиатуры (средства ввода данных).

Качественные ваттметры для розеток, которые показывают, сколько прибор потребляет электроэнергии, могут параллельно измерять напряжение, коэффициент мощности, силу тока, частоту и ряд других показателей. Параметры измерения прибора — длительность работы техники, общее число киловатт, которые может расходовать техника.

Некоторые ваттметры после ввода тарифа даже отразят сумму, которую нужно заплатить за электроэнергию. Существуют ваттметры в розетки с регулятором мощности: при превышении показателя приборы издают сигналы.

к содержанию ↑

Как работает ваттметр

В эксплуатации устройство довольно простое. Его следует включить в розетку, а через него подключить прибор, который нужно проверить. На экране будет отражена необходимая информация.

Порядок эксплуатации цифрового прибора таков:

  1. Подсоединить устройство к сети.
  2. Удостовериться, что оно показывает «ноль», а предыдущие цифры сброшены.
  3. Включить бытовую технику.
  4. Через несколько секунд оценить показания — количество ватт/час и другие.

Аналоговый счетчик устроен проще. В нем есть вращающиеся диски, по которым информацию придется вычислять с привлечением секундомера. Включив секундомер, нужно посчитать, за какое время диски развернулись. Далее нужно умножить киловатты по счетчику на 3600 и поделить на вычисленное время в секундах. Так будет получен коэффициент мощности.

Как подсчитать цену киловатт-часа электроэнергии? Нужно перемножить тариф на количество ватт/час, использованных любым бытовым прибором. Это вычисление поможет определить стоимость работы часа данного прибора.

к содержанию ↑

Характеристики ваттметров

Ряд моделей имеет отверстия для расположения аккумуляторов, батареек, которые потребуются, если предусмотрены функции сохранения измеренных параметров и анализ, сопоставление данных.

Обычно технические характеристики устройств следующие:

  • номинальная мощность — 3,6 кВт;
  • ток — 16А;
  • напряжение — 190 – 270 В;
  • частота — 50 Гц;
  • минимальная измеряемая мощность — 0,1 Вт;
  • точность измерения — погрешность до 1 %;
  • суммарное отражаемое энергопотребление — до 10000 кВт/ч;
  • собственное потребление энергии — меньше 0,5 Вт;
  • оптимальная температура окружающей среды — 5 – 40 градусов.

Чаще всего при помощи ваттметров в розетки с индикатором потребляемой мощности оценивают работу чайников, стиральных машин, обогревателей, прочей бытовой техники.

к содержанию ↑

Плюсы и минусы приборов

К недостаткам можно отнести ограничение по максимальной нагрузке в пределах 3,6 кВт, хотя большинство домашних приборов укладываются в этот показатель. Не удастся проверить работу техники при сильном морозе: в неотапливаемом помещении работа прибора будет неправильной.

Достоинств у ваттметров множество:

  • возможность оценить работу всех приборов в доме;
  • простота в эксплуатации — справится даже новичок;
  • отсутствие необходимости в особых схемах включения, в применении переходников;
  • получение полной информации о работе техники;
  • возможность подсчитать затраты и сэкономить в будущем;
  • приемлемая цена, доступность.

Бытовые ваттметры — многофункциональные устройства, которые должны быть в каждом доме. Изделия заменят ряд других приборов для любителей электротехники и помогут контролировать энергопотребление в квартире.

Бытовой ваттметр в розетку — принцип работы и характеристики

Ваттметр цифровой бытовой

Благодаря широкому внедрению современных высокотехнологичных приборов в нашу жизнь, для того чтобы наглядно увидеть, сколько же электроэнергии потребляет ваш холодильник или другая техника, уже не нужно приглашать домой профессионального электрика, или проводить долгие расчеты в наблюдении за электросчетчиком. Все эти задачи с легкостью решает бытовой ваттметр. Можно смело сказать, что это миниатюрный прибор учета, токоизмерительные клещи и вольтметр в одном корпусе.

По внешнему виду он похож на переходник для розетки. На внешней поверхности имеется цифровой дисплей и несколько кнопок управления.

Параметры измерения

Ваттметр бытовой замеряет и показывает на своем дисплее основные параметры потребления оборудования, подключаемого через него:

  • напряжение
  • мощность
  • силу тока
  • коэффициент мощности
  • продолжительность работы оборудования подключенного через прибор
  • общее кол-во киловатт, израсходованное за это время
  • если задан тариф, то ваттметр даже покажет сколько денег вы должны будете заплатить за пользование тем или иным оборудованием

Существуют и другие параметры, все зависит от марки прибора и завода изготовителя. Некоторые модели фиксируют и запоминают пиковую нагрузку. Другие издают звуковой сигнал при превышении максимальной мощности.

Все настройки и регулировки производятся с помощью функциональных кнопок, расположенных на лицевой стороне прибора. Смена измеряемых величин (ток, напряжение, мощность) также производятся кнопками.

Работа устройства

В использовании ваттметр бытовой очень прост.

  1. втыкаете прибор в розетку
  2. в сам прибор включается вилка того оборудования, параметры которого будут замеряться
  3. на цифровом табло начинают автоматически показываться данные
  4. для настройки параметров отображения можете воспользоваться видеоинструкцией приведенной ниже

Характеристики ваттметра бытового

  • номинальная подключаемая мощность – 3,6квт
  • максимальный ток – 16А
  • рабочее напряжение от 190 до 270В
  • погрешность измерения – 1%

В некоторых ваттметрах используются батарейки или аккумуляторы. Это необходимо для сохранения данных замеров и параметров настройки между периодами, когда прибор не используется и не подключен к сети.

Достоинства, которыми обладают ваттметры бытовые

  • в отличии от счетчика, измеряет параметры конкретного отдельного прибора, включенного в розетку
  • простота схемы подключения, не требует переходников или специальных инструментов
  • многообразие измеряемых параметров

Недостатков у аппарата немного

  • максимально подключаемая нагрузка не более 3,6квт
  • температура эксплуатации от нуля до 50 градусов цельсия. То есть установить ваттметр бытовой зимой, где-нибудь в не отапливаемом помещении не получится.

В общем можно сделать вывод, что данный прибор является отличным бытовым инструментом для замеров параметров электросети. Цена его совсем не высока и разобраться в его настройках может любой рядовой пользователь. Узнать текущую цену и заказать с доставкой на дом данный ваттметр можно здесь или здесь.