Hur man mäter effektfaktor

För att mäta cosinus phi det är bäst att ha specialverktyg utformade för direkt mätning— fasmätare.

Phasometer — en elektrisk mätanordning utformad för att mäta fasförskjutningsvinklarna mellan två periodiskt varierande elektriska svängningar.

Om det inte finns några sådana enheter, mät Effektfaktor kan indirekt metod... Till exempel, i ett enfasnätverk kan cosinus phi bestämmas från avläsningarna av en amperemeter, voltmeter och wattmeter:

cos phi = P / (U x I), där P, U, I — instrumentets avläsningar.

i en trefasströmkrets cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

där Pw är effekten av hela systemet, Ul, Il är nätspänningen och strömmen mätt med en voltmeter och en amperemeter.

I en symmetrisk trefaskrets kan värdet på cosinus phi bestämmas från avläsningarna av två wattmetrar Pw1 och Pw2 med formeln

Det totala relativa felet för de övervägda metoderna är lika med summan av de relativa felen för varje enhet; därför är noggrannheten hos indirekta metoder låg.

Det numeriska värdet för cosinus phi beror på belastningens natur.Om belastningen är glödlampor och värmeanordningar, så är cosinus phi = 1, om belastningen även innehåller induktionsmotorer, så är cosinus phi <1. När belastningen på elmotorn ändras ändras dess cosinus phi signifikant (från 0,1 vid tomgång till 0,86 — 0,87 vid nominell belastning), även nätverkens cosinus phi ändras.

Därför, i praktiken, den så kallade vägda genomsnittliga effektfaktorn för en viss tid, till exempel en dag eller en månad. För att göra detta, i slutet av den betraktade perioden, tas avläsningar på mätarna för aktiv och reaktiv energi Wa och Wv, och det vägda medelvärdet för effektfaktorn bestäms av formeln

Det är önskvärt att detta värde på den vägda genomsnittliga effektfaktorn i elektriska nätverk ska vara lika med 0,92 - 0,95.

Använda en fasor för att mäta effektfaktor

Du kan direkt mäta fasförskjutningen mellan lastspänningen och strömmen med hjälp av speciella mätanordningar - fasmätare.

De vanligaste är fasometrar i ett elektrodynamiskt system, där den stationära spolen är ansluten i serie med lasten, och de rörliga spolarna är kopplade parallellt med lasten, så att strömmen för en av dem släpar efter spänningen β1 med en Spänning. För att göra detta ansluts en aktiv induktiv last i serie med spolen, och den andra strömmen leder spänningen med en viss vinkel β2, för vilken en aktiv-kapacitiv last ingår, och β1 + β2 = 90О

Ris. 1. Kretsschema för fasmätaren (a) och vektordiagrammet för spänningar och strömmar (b).

Vinkeln för avvikelse för pilen för en sådan enhet beror endast på värdet av cosinus phi.

Den används ofta för att mäta fasförskjutningen mellan två spänningar digitala fasmätare... Vid direktkonvertering av digitala fasmätare för att mäta fasförskjutningen omvandlas den till ett tidsintervall och det senare mäts. De undersökta spänningarna läggs på två ingångar på enheten, på den digitala enheten för att läsa enheten, räknande antalet pulser som kommer till enhetens räknare under en period av de undersökta spänningarna, vilket motsvarar fasförskjutningen i grader ( eller delar av en examen) , avläggs.

Av panelinstrumenten konstruerade för mätning är den enklaste fasometern av typen D31, som kan fungera i enfasiga växelströmsnät med en frekvens på 50, 500, 1000, 2400, 8000 Hz. Noggrannhetsklass 2.5 Cosinus phi-mätområdet är 0,5 till 1 kapacitiv fasförskjutning och 1 till 0,5 induktiv fasförskjutning. Fasmätare inkluderar via instrumentströmtransformatorer med en sekundärström på 5 A och mätspänningstransformatorer med en sekundärspänning på 100 V.

För att mäta cosinus phi i ett trefasnät med symmetrisk belastning kan panelfasor av typ D301 användas. Deras noggrannhetsklass är 1,5. Seriekretsar ansluts till en ström på 5 A direkt, såväl som genom en strömtransformator, parallella kretsar ansluts direkt till 127, 220, 380 V, samt genom spänningsmättransformatorer.