Kako izmeriti faktor moči

Za merjenje kosinus phi najbolje je imeti posebna orodja za neposredno merjenje— fazni števci.

Fazometer - električna merilna naprava, namenjena merjenju kotov faznega premika med dvema periodično spreminjajočima se električnima nihajema.

Če teh naprav ni, izmerite Faktor moči lahko posredna metoda ... Na primer, v enofaznem omrežju je kosinus phi mogoče določiti iz odčitkov ampermetra, voltmetra in vatmetra:

cos phi = P / (U x I), kjer so P, U, I - odčitki instrumenta.

v tokokrogu trifaznega toka cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

kjer je Pw moč celotnega sistema, Ul, Il sta omrežna napetost in tok, merjena z voltmetrom in ampermetrom.

V simetričnem trifaznem vezju lahko vrednost kosinusa phi določimo iz odčitkov dveh vatmetrov Pw1 in Pw2 po formuli

Skupna relativna napaka obravnavanih metod je enaka vsoti relativnih napak posamezne naprave; zato je natančnost posrednih metod nizka.

Številčna vrednost kosinusa phi je odvisna od narave obremenitve.Če so obremenitev žarnice z žarilno nitko in grelne naprave, potem kosinus phi = 1, če obremenitev vsebuje tudi indukcijske motorje, potem kosinus phi <1. Ko se obremenitev elektromotorja spremeni, se njegov kosinus phi bistveno spremeni (od 0,1 v prostem teku do 0,86 - 0,87 pri nazivni obremenitvi), spremeni se tudi kosinus phi omrežij.

Zato je v praksi tako imenovani tehtani povprečni faktor moči za določen čas, na primer dan ali mesec. Da bi to naredili, se ob koncu obravnavanega obdobja odčitajo števci aktivne in reaktivne energije Wa in Wv, ponderirana povprečna vrednost faktorja moči pa se določi s formulo

Zaželeno je, da je ta vrednost tehtanega povprečnega faktorja moči v električnih omrežjih enaka 0,92 - 0,95.

Uporaba fazorja za merjenje faktorja moči

Fazni premik med obremenitveno napetostjo in tokom lahko neposredno izmerite s posebnimi merilnimi napravami - faznimi metri.

Najpogostejši so fazometri elektrodinamičnega sistema, pri katerem je mirujoča tuljava vezana zaporedno z bremenom, gibljive tuljave pa vzporedno z bremenom, tako da tok ene od njih zaostaja za napetostjo β1 za Napetost. Da bi to naredili, je aktivna induktivna obremenitev zaporedno povezana s tuljavo, drugi tok pa vodi napetost za določen kot β2, za katerega je vključena aktivno-kapacitivna obremenitev, in β1 + β2 = 90О.

riž. 1. Shema vezja faznega števca (a) in vektorski diagram napetosti in tokov (b).

Kot odstopanja puščice takšne naprave je odvisen le od vrednosti kosinusa phi.

Pogosto se uporablja za merjenje faznega zamika med dvema napetostima digitalni fazni števci... Pri digitalnih faznih metrih z neposredno pretvorbo se za merjenje faznega zamika pretvori v časovni interval in slednji se izmeri. Preiskovane napetosti se dovajajo na dva vhoda naprave, na digitalni napravi za odčitavanje naprave, pri čemer se šteje število impulzov, ki prispejo na števec naprave za eno obdobje preiskovanih napetosti, kar ustreza faznemu zamiku v stopinjah ( ali deli diplome).

Od ploščnih instrumentov, namenjenih merjenju, je najpreprostejši fazometer tipa D31, ki lahko deluje v enofaznih omrežjih izmeničnega toka s frekvenco 50, 500, 1000, 2400, 8000 Hz. Razred natančnosti 2,5 Merilno območje kosinusa phi je 0,5 do 1 kapacitivnega faznega zamika in 1 do 0,5 induktivnega faznega zamika. Fazni števci vključujejo prek instrumentalni tokovni transformatorji s sekundarnim tokom 5 A in merilnimi napetostnimi transformatorji s sekundarno napetostjo 100 V.

Za merjenje kosinusa phi v trifaznem omrežju s simetrično obremenitvijo se lahko uporabljajo panelni fazorji tipa D301. Njihov razred točnosti je 1,5. Serijska vezja so priključena na tok 5 A neposredno, pa tudi preko tokovnega transformatorja, vzporedna vezja so povezana neposredno na 127, 220, 380 V, pa tudi preko napetostnih merilnih transformatorjev.