Kako izmjeriti faktor snage

Za mjerenje kosinus phi najbolje je imati posebne alate dizajnirane za izravno mjerenje— fazometri.

Fazometar — električni mjerni uređaj dizajniran za mjerenje kutova faznog pomaka između dvaju periodički promjenjivih električnih oscilacija.

Ako nema takvih uređaja, izmjerite Faktor snage može neizravna metoda... Na primjer, u jednofaznoj mreži kosinus phi može se odrediti iz očitanja ampermetra, voltmetra i vatmetra:

cos phi = P / (U x I), gdje su P, U, I - očitanja instrumenta.

u trofaznom strujnom krugu cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

gdje je Pw snaga cijelog sustava, Ul, Il mrežni napon i struja izmjereni voltmetrom i ampermetrom.

U simetričnom trofaznom krugu, vrijednost kosinusa phi može se odrediti iz očitanja dva vatmetra Pw1 i Pw2 formulom

Ukupna relativna pogreška razmatranih metoda jednaka je zbroju relativnih pogrešaka svakog uređaja; stoga je točnost neizravnih metoda niska.

Brojčana vrijednost kosinusa phi ovisi o prirodi opterećenja.Ako su opterećenje žarulje sa žarnom niti i uređaji za grijanje, tada je kosinus phi = 1, ako su opterećenje također indukcijski motori, tada je kosinus phi <1. Kada se opterećenje elektromotora mijenja, njegov kosinus phi se značajno mijenja (od 0,1 u praznom hodu do 0,86 - 0,87 pri nominalnom opterećenju), kosinus phi mreža također se mijenja.

Stoga se u praksi koristi takozvani ponderirani prosječni faktor snage za određeno vrijeme, na primjer, dan ili mjesec. Da biste to učinili, na kraju razmatranog razdoblja očitavaju se mjerači aktivne i jalove energije Wa i Wv, a ponderirana prosječna vrijednost faktora snage određuje se formulom

Poželjno je da ova vrijednost ponderiranog prosječnog faktora snage u električnim mrežama bude jednaka 0,92 - 0,95.

Korištenje fazora za mjerenje faktora snage

Možete izravno mjeriti fazni pomak između napona opterećenja i struje pomoću posebnih mjernih uređaja - faznih mjerača.

Najčešći su fazometri elektrodinamičkog sustava, kod kojih je mirna zavojnica spojena serijski s teretom, a pomične zavojnice paralelno s teretom, tako da struja jednog od njih zaostaje za naponom β1 za napon. Da biste to učinili, aktivno induktivno opterećenje je spojeno u seriju sa zavojnicom, a druga struja vodi napon za određeni kut β2, za koji je uključeno aktivno-kapacitivno opterećenje, a β1 + β2 = 90O

Riža. 1. Shema spoja fazomjera (a) i vektorski dijagram napona i struja (b).

Kut odstupanja strelice takvog uređaja ovisi samo o vrijednosti kosinusa phi.

Često se koristi za mjerenje faznog pomaka između dva napona, digitalni fazni mjerači... U digitalnim faznim mjeračima s izravnom pretvorbom za mjerenje faznog pomaka, on se pretvara u vremenski interval i potonji se mjeri. Ispitivani naponi se dovode na dva ulaza uređaja, na digitalnom uređaju za očitavanje uređaja, brojeći broj impulsa koji dolaze na brojač uređaja za jednu periodu ispitivanih napona, što odgovara faznom pomaku u stupnjevima ( ili dijelovi stupnja) uzimaju se.

Od pločastih instrumenata namijenjenih mjerenju, najjednostavniji fazometar tipa D31, koji može raditi u jednofaznim mrežama izmjenične struje frekvencije 50, 500, 1000, 2400, 8000 Hz. Klasa točnosti 2,5. Mjerni raspon kosinusa phi je 0,5 do 1 kapacitivni fazni pomak i 1 do 0,5 induktivni fazni pomak. Mjerači faza uključuju preko instrumentalni strujni transformatori sa sekundarnom strujom od 5 A i mjernim naponskim transformatorima sa sekundarnim naponom od 100 V.

Za mjerenje kosinusa phi u trofaznoj mreži sa simetričnim opterećenjem mogu se koristiti panelni fazori tipa D301. Njihova klasa točnosti je 1,5. Serijski krugovi se spajaju na struju od 5 A izravno, kao i preko strujnog transformatora, paralelni krugovi se spajaju izravno na 127, 220, 380 V, kao i preko naponskih mjernih transformatora.