Cum se măsoară factorul de putere

Pentru măsurare cosinus phi cel mai bine este să aveți instrumente speciale concepute pentru măsurarea directă— contoare de fază.

Fazometru - un dispozitiv de măsurare electric conceput pentru a măsura unghiurile de defazare între două oscilații electrice care variază periodic.

Dacă nu există astfel de dispozitive, măsurați Factor de putere metoda indirectă... De exemplu, într-o rețea monofazată cosinusul phi poate fi determinat din citirile unui ampermetru, voltmetru și wattmetru:

cos phi = P / (U x I), unde P, U, I — citirile instrumentului.

într-un circuit de curent trifazat cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

unde Pw este puterea întregului sistem, Ul, Il sunt tensiunea și curentul de rețea măsurate cu un voltmetru și un ampermetru.

Într-un circuit trifazat simetric, valoarea cosinusului phi poate fi determinată din citirile a două wattmetre Pw1 și Pw2 prin formula

Eroarea relativă totală a metodelor considerate este egală cu suma erorilor relative ale fiecărui dispozitiv; prin urmare, acuratețea metodelor indirecte este scăzută.

Valoarea numerică a cosinusului phi depinde de natura sarcinii.Dacă sarcina este lămpi cu incandescență și dispozitive de încălzire, atunci cosinusul phi = 1, dacă sarcina conține și motoare cu inducție, atunci cosinusul phi <1. Când sarcina motorului electric se modifică, cosinusul phi al acestuia se modifică semnificativ (de la 0,1 la ralanti la 0,86 — 0,87 la sarcină nominală), se modifică și cosinusul phi al rețelelor.

Prin urmare, în practică, așa-numitul factor de putere mediu ponderat pentru un anumit timp, de exemplu, o zi sau o lună. Pentru a face acest lucru, la sfârșitul perioadei luate în considerare, se fac citiri pe contoarele de energie activă și reactivă Wa și Wv, iar valoarea medie ponderată a factorului de putere este determinată de formula

Este de dorit ca această valoare a factorului de putere mediu ponderat în rețelele electrice să fie egală cu 0,92 - 0,95.

Utilizarea unui fazor pentru a măsura factorul de putere

Puteți măsura direct defazajul dintre tensiunea de sarcină și curent folosind dispozitive speciale de măsurare - contoare de fază.

Cele mai frecvente sunt fazometrele unui sistem electrodinamic, în care bobina staționară este conectată în serie cu sarcina, iar bobinele mobile sunt conectate în paralel cu sarcina, astfel încât curentul uneia dintre ele rămâne în urmă cu tensiunea β1. Voltaj. Pentru a face acest lucru, o sarcină inductivă activă este conectată în serie cu bobina, iar celălalt curent conduce tensiunea cu un anumit unghi β2, pentru care este inclusă o sarcină activ-capacitivă și β1 + β2 = 90О

Orez. 1. Schema de circuit a contorului de fază (a) și schema vectorială a tensiunilor și curenților (b).

Unghiul de abatere al săgeții unui astfel de dispozitiv depinde doar de valoarea cosinusului phi.

Este adesea folosit pentru a măsura defazajul între două tensiuni contoare digitale de fază... În contoarele digitale de fază cu conversie directă pentru a măsura defazajul, acesta este convertit într-un interval de timp și acesta din urmă este măsurat. Tensiunile investigate se aplică la două intrări ale dispozitivului, pe dispozitivul digital de citire a dispozitivului, numărând numărul de impulsuri care sosesc la contorul dispozitivului pentru o perioadă a tensiunilor investigate, care corespunde defazajului în grade ( sau părți dintr-un grad) , sunt luate.

Dintre instrumentele de panou proiectate pentru măsurare, cel mai simplu fazometru de tip D31, care poate funcționa în rețele monofazate de curent alternativ cu o frecvență de 50, 500, 1000, 2400, 8000 Hz. Clasa de precizie 2,5.Intervalul de măsurare cosinus phi este de la 0,5 la 1 defazaj capacitiv și de la 1 la 0,5 inductiv de fază. Contoarele de fază includ via transformatoare de curent pentru instrumente cu un curent secundar de 5 A și transformatoare de tensiune de măsurare cu o tensiune secundară de 100 V.

Pentru a măsura cosinusul phi într-o rețea trifazată cu sarcină simetrică, pot fi utilizați fazori de panou de tip D301. Clasa lor de precizie este 1,5. Circuitele în serie sunt conectate direct la un curent de 5 A, precum și printr-un transformator de curent, circuitele paralele sunt conectate direct la 127, 220, 380 V, precum și prin transformatoare de măsurare a tensiunii.