Jak zmierzyć współczynnik mocy

Do pomiaru cosinus fi najlepiej mieć specjalne narzędzia przeznaczone do bezpośredniego pomiaru— mierniki fazy.

Fazometr — elektryczne urządzenie pomiarowe przeznaczone do pomiaru kątów przesunięcia fazowego między dwoma okresowo zmieniającymi się oscylacjami elektrycznymi.

Jeśli nie ma takich urządzeń, zmierz Współczynnik mocy może metoda pośrednia... Na przykład w sieci jednofazowej cosinus fi można określić na podstawie odczytów amperomierza, woltomierza i watomierza:

cos phi = P / (U x I), gdzie P, U, I — odczyty przyrządu.

w obwodzie prądu trójfazowego cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

gdzie Pw to moc całego układu, Ul, Il to napięcie i prąd sieci mierzony woltomierzem i amperomierzem.

W symetrycznym obwodzie trójfazowym wartość cosinus phi można wyznaczyć z odczytów dwóch watomierzy Pw1 i Pw2 ze wzoru

Całkowity błąd względny rozważanych metod jest równy sumie błędów względnych każdego urządzenia; dlatego dokładność metod pośrednich jest niska.

Wartość liczbowa cosinus phi zależy od charakteru obciążenia.Jeśli obciążeniem są żarówki i urządzenia grzewcze, to cosinus phi = 1, jeśli obciążenie zawiera również silniki indukcyjne, to cosinus phi <1. Gdy zmienia się obciążenie silnika elektrycznego, jego cosinus phi zmienia się znacznie (od 0,1 na biegu jałowym do 0,86 - 0,87 przy obciążeniu nominalnym), zmienia się również cosinus phi sieci.

Dlatego w praktyce tak zwany średni ważony współczynnik mocy za określony czas, na przykład dzień lub miesiąc. W tym celu na koniec rozpatrywanego okresu dokonuje się odczytów na licznikach energii czynnej i biernej Wa i Wv, a średnią ważoną wartość współczynnika mocy określa wzór

Pożądane jest, aby ta wartość średniego ważonego współczynnika mocy w sieciach elektrycznych była równa 0,92 - 0,95.

Używanie fazora do pomiaru współczynnika mocy

Możesz bezpośrednio zmierzyć przesunięcie fazowe między napięciem obciążenia a prądem za pomocą specjalnych urządzeń pomiarowych - mierników fazy.

Najczęściej spotykane są fazometry układu elektrodynamicznego, w których cewka nieruchoma jest połączona szeregowo z obciążeniem, a cewki ruchome równolegle z obciążeniem, tak że prąd jednego z nich jest opóźniony w stosunku do napięcia β1 o Napięcie. Aby to zrobić, aktywne obciążenie indukcyjne jest połączone szeregowo z cewką, a drugi prąd prowadzi napięcie o pewien kąt β2, dla którego włączone jest obciążenie czynno-pojemnościowe, a β1 + β2 = 90О

Ryż. 1. Schemat obwodu fazomierza (a) oraz schemat wektorowy napięć i prądów (b).

Kąt odchylenia strzałki takiego urządzenia zależy tylko od wartości cosinusa phi.

Jest często używany do pomiaru przesunięcia fazowego między dwoma napięciami cyfrowe mierniki fazy... W cyfrowych miernikach faz z bezpośrednią konwersją do pomiaru przesunięcia fazowego jest on konwertowany na przedział czasu, a ten drugi jest mierzony. Badane napięcia przykładane są do dwóch wejść urządzenia, na urządzeniu cyfrowym do odczytu urządzenia, zliczając liczbę impulsów docierających do licznika urządzenia w jednym okresie badanych napięć, co odpowiada przesunięciu fazowemu w stopniach ( lub części stopnia) są pobierane.

Z przyrządów tablicowych przeznaczonych do pomiarów najprostszy fazometr typu D31, który może pracować w jednofazowych sieciach prądu przemiennego o częstotliwości 50, 500, 1000, 2400, 8000 Hz. Klasa dokładności 2.5 Zakres pomiaru cosinus phi wynosi od 0,5 do 1 pojemnościowego przesunięcia fazowego i od 1 do 0,5 indukcyjnego przesunięcia fazowego. Mierniki fazy obejmują via przekładniki prądowe przyrządów o prądzie wtórnym 5 A oraz przekładniki napięciowe pomiarowe o napięciu wtórnym 100 V.

Do pomiaru cosinus phi w sieci trójfazowej z symetrycznym obciążeniem można zastosować fazory panelowe typu D301. Ich klasa dokładności to 1,5. Obwody szeregowe są podłączone bezpośrednio do prądu 5 A, a także przez przekładnik prądowy, obwody równoległe są podłączone bezpośrednio do 127, 220, 380 V, a także przez przekładniki do pomiaru napięcia.