Vad mäter en wattmeter?

[andjoh88]

Ja, som rubriken antyder, vad är det för effektvärde jag får ut av en wattmeter när jag kopplar in den i ett AC system där fasvinkeln är nollskillt?

Om det finns någon pedagogisk person som kan förklara begreppen runt denna!

[GFEF]

En wattmeter visar produkten av samtidiga ström och spänning ögonblicks värden.

Vad för slags värden effektivvärde, sann RMS värde eller likrikta medelvärde.
Bestäms av typen av mätverk i wattmeter.....

En gammal elektromekanisk mätare med ström och spännings spolar borde ge "sann RMS "värde inom rätt vida gränser.

Vad en hel elektronisk mätare utan rörliga delar visar ?????
Många ger endast rätt värden för rena resistiv laster..........

[andjoh88]

Tack för svar GFEF!

Så är det den aktiva effekten av en komplex last som visas i mätaren?
En form av projektion av den skenbara effekten i den aktiva effektens riktning?

För som jag fattar det; så om fasvinkeln vara lika med noll, så kan jag "mosa på" med gammle ohms lag rakt av. Men så fort fasvinkeln ändras (till följd av induktiv/capacitiv last) så måste jag, i den "praktiska världen", använda mig av wattmeter?!?!

[Nerre]

Det är lite tvärtom.

Du ska normalt alltid räkna med fasvinkeln, men om den är noll blir cos(fi) 1 och du kan ignorera den.

MEN, detta förutsätter att ström och spänning är fin sinus. Så fort strömmen avviker från sinus blir det ännu mer komplext. Då "måste" du i princip integrera (eller det räcker väl för det mesta med att räkna ut medelvärde för momentan spänning gånger momentan ström över en hel period).

Ett problem är ju dock om lasten varierar, nätspänningen varierar med 50 Hz, men om lasten varierar med 11 Hz så kommer ju effekten att variera med 11 Hz. Så frågan är vilken effekt wattmetern visar då... Troligen "fladdrar" effekten.

Det där ställer till det när man har krav på att märkskylten skall visa den genomsnittliga förbrukningen men peak kan få vara så mycket som 15% högre än vad märkskylten visar. Men över hur lång tid räknar man genomsnittet? Det är ju skillnad på 1% duty cycle och 49% duty cycle.

[andjoh88]

Hej Nerre!

Ok, så om man skulle tar momentana värden av spänning och ström under en viss period, beräknar effekten för samma momentana tidsintervall, så får man en summa av det effektivvärde som wattmetern visar?

Om du skulle ha en varierande last som varierar i samma frekvens som spänningskällan får du också en FAST summa av fler momentana effekter under den upprepade perioden.


Men om man har en varierande last med en annan frekvens, så ändras värdet? Tills den når upp till en gemensam period.........

Observera min tveksamhet!

[Nerre]

Effekten i varje ögonblick är aktuell spänning gånger aktuell ström.

När man säger U*I*cos(fi) så pratar man effektivvärden och ren sinus. För andra former än sinus så blir effektivvärdet inte "rätt" för att använda i en sån formel.

Hittade ingen bra pedagogisk förklaring med bilder och grejer, men här förklaras det lite grann
http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_p ... ng_current


Vi har oscilloskop med strömprob på jobbet.

Om jag mäter spänningen med kanal 1 och strömmen med kanal 2 så kan jag med matematikfunktionen A=Ch1xCh2 får fram en kurva över den momentana effekten.

Mäter jag på ren sinus så är medelvärdet av den kurvan samma sak som U*I*cos(fi).

Arean under den kurvan (d.v.s. integralen) är energin som har förbrukats.

[andjoh88]

Nu tror jag det börjar falla på plats....

Om jag vet exakt vad fasförskjutningen är, typ; 30°

Om jag kan frysa tiden varje 10ms. Och för varje 10ms mäter jag vad spänningen har för värde, därefter mäter jag strömmen (som är 30° förskjuten) på samma tidsenhet.
Därefter Plottar jag summan av dessa två värden enligt, P=U*I (rätta mig om jag har fel, men strömmen är redan 30° förskjuten, då jag mäter!).

Om jag ser plottningen av den nya effekt kurvan, är det RMS värdet av denna som wattmetern visar?

Kod: Markera allt

|
Spänning
    V                      V          
|V      V              V        V
----------------------------------     etc. etc.
|          V       V
|              V


Ström

        A                      A         
|    A      A              A    
----------------------------------     etc. etc.
|              A       A
|                  A


Effekt (Som funktion av spänning och ström)

    P                      p          __  RMS
|P      P              p        p
----------------------------------     etc. etc.
|          P       p
|              p

[xxargs]

Ja, som rubriken antyder, vad är det för effektvärde jag får ut av en wattmeter när jag kopplar in den i ett AC system där fasvinkeln är nollskillt?

Om det finns någon pedagogisk person som kan förklara begreppen runt denna!

Har den köpta Wattmetern en riktig energiräknarkrets i sig så skall den bara redovisa den reella delen av den komplexa effekten.

tyvärr har många energimätare av stickproppstyp för några hundringar i regel ganska mediokra energimätsystem där de enklaste (men inte för den skulle billigaste) inte ens mäter rätt på laster med komplex last (induktans/kapacitans) som rena elmotorer , lite bättre sådana har en fasvinkelmätare mellan ström och spänning och korrigerar den momentana värdet innan det ackumuleras som förbrukad energi - men dessa faller platt när man kopplar in sin switchade nätaggregat och kan visa hur fel som helst då dessa enklare mätare förutsätter att strömmen (och spänningen) är i sinusform.

Som köpare så är det skitsvårt att köpa en stickproppsbaserad energimätare som också fungerar att mäta något så när rätt på switchade nätaggregat (allt ifrån energisparlampor till datorers nätaggregat) - det står inget på förpackningen avseende sådana kvalitéer.

energimätare (ofta 3-fas) avsedda för DIN-skenor, debiteringsgodkänd och en större prislapp brukar i regel mäta bra och i samma klass som de mekaniska energimätarna (som man tar till som referensmätare om man misstänker att en elektronisk energimätare 'rusar' i en tvist - och det har ju funnits batcher och exemplar av elektroniska elmätare som inte fungerat som de skall) och ur dessa kan man ofta plocka ur massor av data som Watt VA, VAr, PF, ibland även information om övertonshalt etc.

när det gäller stickproppsenergimätare på gubbdagis så skall man vara mer skeptiskt ju snyggare och påkostade designen är och med trådlös överföring etc.

Clas ohlsons elmätare 36-2897 för 99:- är förmodligen den bästa av alla mätare de säljer när det gäller att mäta på skrynklig och svår last något så när rätt då det efter dissekering (tror det finns tråd på EF angående detta, men det finns andra på andra forum som konstaterat samma sak) då den verkar ha en riktig energimätarkrets i sig och det enda som skiljer sin mot många andra billiga energimätare är att den kan visa PowerFactor (PF) i ett av menylägena vilket när man kopplar emot ren induktiv/kapacitiv last är samma sak som cos(fi) och när det kopplas mot energisparlampor, vägvårtor och datorer - är just Power faktor avseende hur mycket 'sämre' kurvformen är och lastar ledningarna mera i avseende strömlast per Watt förbrukad effekt i jämförelse med ren sinus.

Med andra ord den fulaste, enklaste, billigaste elmätare med ibland svårläst display är förmodligen det som mäter energi bäst på svåra laster av dom billiga stickproppsmätarna som finns på marknaden, och ta som en regel när man tittar efter stickproppsmätare är att kolla om det i någon av menyerna finns läge som visar 'PF', vilket då indikerar att energimätarkretsen i elmätare är över en viss klassnivå i mätsystemet när det gäller förmågan att mäta på skrynklig och icke sinusformad ström och spänning från moderna switchade aggregat och energisparlampor då detta inte går att mäta på enkelt sätt med lösning liknande DMM-kretsar som enklare energimätare använder (som alltid räknar på sinusvåg) utan _måste_ använda sig av en kvalificerad energimätarkrets för detta.

[Nerre]

Om jag ser plottningen av den nya effekt kurvan, är det RMS värdet av denna som wattmetern visar?

Ja, eftersom RMS ger samma "area" under kurvan så att säga.

[Krille Krokodil]

Du har 3 begrepp:

Skenbar effekt, S=U*I med enheten VA (Volt Ampere)
Aktiv effekt, P=U*I*cos(fi) med enheten W
Reaktiv effekt, Q=U*I*sin(fi) med enheten VAr (Volt Ampere reaktiv)

Multimeter är väl vanligtvis det första man skaffar och med den kan man
mäta den skenbara effekten, Watt-metern har sitt värde som instrument
av att det mäter endast den aktiva effekten, med dessa två värden
kan man sedan räkna ut fi och den reaktiva effekten.

Detta är specialfall av de matematiska modellerna som förutsätter stationära
sinuskurvor i samma frekvens, de allmänna modellen är system av diff-ekvationer
som man får använda Spice eller dylikt till att lösa.

http://en.wikipedia.org/wiki/Phasor
Edit: http://en.wikipedia.org/wiki/AC_power#R ... rent_power

[andjoh88]

Om jag ser plottningen av den nya effekt kurvan, är det RMS värdet av denna som wattmetern visar?

Ja, eftersom RMS ger samma "area" under kurvan så att säga.

Ok, då har jag fått mig en uppfattning om situationen!

Fortsätt diskutera om wattmetern om ni vill, men jag tackar för alla tidigare svar!
Aningen mer tack till; "Nerre" och "GFEF" som redde ut vissa saker i mitt huvud!