ваттметра знаходиться під фазною напругою і через ват-метр проходить фазний струм. В таких умовах ватметр визначає фазную мощностьРф і потужність трифазного навантаження знову визначається засобом множення показання ваттметра на 3. Зазвичай завод-виготовлювач забезпечує ватметр штучної нульовою точкою для вимірювання в трифазних системах.
Вимірювання потужності в трифазних трипровідних системах при несиметричного навантаження майже завжди виконуємо-ються за методом 2-ух ватметрів (рис. 3). Специфічною осо-бенностью цього методу є та обставина, що не тільки при несиметричною, але навіть пр, і симетричною навантаженням-ке показання 2-ух ватметрів майже завжди не рівні, а показання 1-го з ватметрів можуть стати негативними. Потужність трифазної системи в даному випадку доводиться визна-ділячи як алгебраїчну суму показань 2-ух ват-метрів.
Справедливість такого методу доводиться на підставі рівнянь моментальної потужності, вираженої через секундні значення напруг і струмів. Миттєва потужність будь-якої фа-зи дорівнює добутку миттєвих значень фазних напруги-ний і струму, а миттєва потужність трифазної системи дорівнює сумі миттєвих фазних потужностей. Наприклад, при з'єднань-ванні зіркою
Але згідно з першим законом Кірхгофа при з'єднанні зіркою без нульового проводу
Підставивши це значення в рівняння потужності, отримаємо:
Різниця фазних напруг дорівнює відповідному линів-ному напрузі:
Отже, потужність трифазної системи може бути
виражена сумою 2-ух творів. а ці
два твори можуть бути виміряні двома ватметр,
включеними в відповідності зі схемою методу (рис. 3).
Мал. 3 Схема методу 2-ух ватметрів
Немає потреби особливо обґрунтовувати справедливість методу 2-ух ватметрів для з'єднання трикутником, тому що при визна-лених значеннях лінійної напруги і струмів потужність не залежить від методу з'єднання навантаження.
Відзначимо своєрідну особливість методів 2-ух ваттмет-рів: система лінійних напруг у звичайній послідовно-ності позначається іАВ, ІТТ. Іса, а в рівняння цього спо-соба заходить напруга ІАС. Така перестановка індексів обо-значает, що по відношенню до першого ватметра необхідно поміняти фазу напруги на 180 °. Для цього досить з'єднати «на-чало» (зажим зі знаком зірочки) ланцюга напруги першого ватметра з проводом А, а «кінець» цього ланцюга (зажим, у кото-рого позначено номінальну напругу) з проводом С.
Розподіл потужності трифазної системи між показу-нями 2-ух ватметрів залежить головним чином від величини і знака зсуву фаз пор. Простежимо цю залежність в простому випадку при симетричному навантаженні. Якщо замість миттєвої мощ-ності в рівняння (101) підставити активну (середню) мощ-ність трифазної системи, то потрібно поміняти секундні значення напруги і струмів діючими і ввести в рівняння косинуси зрушень фаз між належними напруги-нями і струмами. Таким чином, рівняння потужності сприйме такий вигляд:
При симетричному навантаженні за величиною лінійні струми
рівні між собою так само, як і лінійні напруги
Рис, 4 Векторна діаграма до методу 2-ух ватметрів
На рис. 4 побудована векторна діаграма трифазного сі-стеми, на якій вектор uAC побудований рівним за величиною і зворотним по напрямку Іса
Цей вислів вказує, що при симетричному навантаженні показання ватметрів рівні тільки при ф = 0. Якщо ж ф> 60 о то стрілка другого ваттметра відхиляється за нуль шкали, а що-б відрахувати в таких умовах показання другого ваттметра, необхідно перемкнути (т. Е . поміняти місцями в схемі) затискачі ланцюга напруги приладу. Нерідко для через трансформаційних змін фази струму на 180 ° в ланцюзі напря-вання в корпус ваттметра вбудовується особливий тумблер. Показання другого ваттметра після перемикання слід вважати негативними і, що-б знайти потужність трифазної ус-тановки, необхідно ці свідчення вичитати зі свідчень першого ватметра.
Для вимірювання потужності в трифазних чотирипровідних системах простим є метод 3-х ватметрів. У будь-який з лінійних проводів включається ланцюг струму 1-го з ватметрів, а ланцюг напруги кожного з ватметрів вклю-чає між відповідним лінійним проводом і нульовим проводом системи (рис. 5).
Рис, 5 Схема 3-х ватметрів
При такому з'єднанні будь-який з ватметрів визначає мощ-ність однієї фази системи. Отже, активна потужність всієї трифазної системи буде дорівнює простий сумі показань 3-х ватметрів:
У промислових установках на розподільних щитах широко використовуються ватметри трифазного струму. Вони являють собою два (для трехпроводной системи) або три (для чьотирьох системи) вимірювальних механізму, пов'язаних загальною віссю і таким методом впливають на загальну стрілку. Ці вимірювальні механізми включаються в трехфаз-ву ланцюг відповідно методу 2-ух ватметрів або методу 3-х ватметрів.