Determinarea factorului de putere
În motorul electric, precum și în transformator, este necesar să se creeze un câmp magnetic pentru funcționare. Acest câmp în circuitele de curent alternativ variază într-o manieră sinusoidală și energia asociată cu acesta curge de la generator la pantograf pentru o jumătate de perioadă și se întoarce la generator pentru următoarea jumătate de perioadă.
Această energie se numește energie reactivă. Fluxul său se manifestă sub forma unui curent suplimentar care rămâne în urma tensiunii, așa cum se arată în Fig. 1, curba c. Acest curent care curge de la generator la receptor și invers nu produce muncă utilă, ci provoacă doar încălzirea suplimentară a firelor, adică pierderi suplimentare de energie activă.
Citiți mai multe despre puterea reactivă aici: Alimentare cu curent alternativ și pierderi de putere
Curenții activi și reactivi care curg în fir se adună la un curent total care este măsurat cu un ampermetru. Produsul acestui curent total și tensiune se numește putere aparentă.
Raportul dintre puterea activă și puterea totală se numește factor de putere... Pentru comoditatea calculelor tehnice, factorul de putere este exprimat ca cosinusul unghiului condiționat «phi» (pentru căφ).
La diferite sarcini, factorul de putere mediu este determinat pe o perioadă de timp. Pentru a determina factorul de putere, se folosesc citirile contoarelor active și reactive, ceea ce vă permite să aflați valoarea medie ponderată a tgφ pentru întreaga perioadă în care a fost consumată energie.
Dacă împărțim consumul de energie reactivă la consumul de energie activă, obținem o valoare numită tangentă „phi”:
tgφ = Wreaction /WAct
Determinarea lui tgφcf, găsiți valoarea cosφ.
Valoarea factorului de putere poate fi determinată și din citirile voltmetrului, ampermetrului și wattmetrului conform următoarelor formule:
pentru curent monofazat cosφ = P / UI
pentru curent trifazat cosφ = P /(1,73UlinAzlin)
Orez. 1. Defazare între curent și tensiune: a — curba tensiunii, b — curba curentului activ, c — curba curentului capacitiv, d — curba curentului inductiv
Factorul de putere poate fi determinat cu ajutorul unui fazometru. Pentru mai multe detalii vezi aici: Cum se măsoară factorul de putere
Determinarea cosφ cu ajutorul unei cleme electrice
Este posibil să se determine factorul de putere al receptoarelor electrice individuale sau al secțiunilor rețelei cu o sarcină care se modifică ușor folosind contoare de fază sau watmetre. Aceste metode sunt însă dificile deoarece necesită întreruperea circuitelor de curent, iar pentru instalațiile de mare putere este necesară includerea transformatoarelor de curent.
Pentru a măsura cosφ fără întreruperea circuitului de curent, se utilizează o metodă care utilizează o clemă de măsurare electrică de tip D90.
Clemă de măsurare D90
În circuitele trifazate cu sarcină echilibrată, puterea este măsurată într-o singură fază. Pentru aceasta, unul dintre firele liniei este acoperit cu circuitul magnetic al clemei, borna generatorului circuitului paralel al wattmetrului este conectată la aceeași fază, iar al doilea la firul neutru. Apoi, cu o clemă de tip Ts91 sau Ts4505, se măsoară curentul în fază și tensiunea de fază.
Factorul de putere se calculează prin formula: cosφ = P / UI
Măsurile de siguranță trebuie respectate atunci când lucrați cu cleme de măsurare.