Πώς να μετρήσετε τον συντελεστή ισχύος

Για μέτρηση συνημίτονο φι είναι καλύτερο να έχετε ειδικά εργαλεία σχεδιασμένα για άμεση μέτρηση— μετρητές φάσης.

Φασόμετρο — μια ηλεκτρική συσκευή μέτρησης που έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση των γωνιών μετατόπισης φάσης μεταξύ δύο περιοδικά μεταβαλλόμενων ηλεκτρικών ταλαντώσεων.

Εάν δεν υπάρχουν τέτοιες συσκευές, μετρήστε Συντελεστής ισχύος μπορεί έμμεση μέθοδος... Για παράδειγμα, σε ένα μονοφασικό δίκτυο το συνημίτονο phi μπορεί να προσδιοριστεί από τις ενδείξεις ενός αμπερόμετρου, βολτόμετρου και βατόμετρου:

cos phi = P / (U x I), όπου P, U, I — οι αναγνώσεις του οργάνου.

σε τριφασικό κύκλωμα ρεύματος cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

όπου Pw είναι η ισχύς ολόκληρου του συστήματος, Ul, Il είναι η τάση και το ρεύμα δικτύου που μετρώνται με ένα βολτόμετρο και ένα αμπερόμετρο.

Σε ένα συμμετρικό τριφασικό κύκλωμα, η τιμή του συνημιτόνου phi μπορεί να προσδιοριστεί από τις μετρήσεις δύο βατόμετρων Pw1 και Pw2 με τον τύπο

Το συνολικό σχετικό σφάλμα των εξεταζόμενων μεθόδων είναι ίσο με το άθροισμα των σχετικών σφαλμάτων κάθε συσκευής. Ως εκ τούτου, η ακρίβεια των έμμεσων μεθόδων είναι χαμηλή.

Η αριθμητική τιμή του συνημιτόνου ph εξαρτάται από τη φύση του φορτίου.Εάν το φορτίο είναι λαμπτήρες πυρακτώσεως και συσκευές θέρμανσης, τότε ο συνημιτόνος phi = 1, εάν το φορτίο περιέχει επίσης κινητήρες επαγωγής, τότε το συνημίτονο phi <1. Όταν το φορτίο στον ηλεκτροκινητήρα αλλάζει, αλλάζει σημαντικά το συνημίτονο phi του (από 0,1 στο ρελαντί σε 0,86 — 0,87 στο ονομαστικό φορτίο), αλλάζει και το συνημίτονο phi των δικτύων.

Επομένως, στην πράξη, ο λεγόμενος σταθμισμένος μέσος συντελεστής ισχύος για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, για παράδειγμα, μια ημέρα ή έναν μήνα. Για να γίνει αυτό, στο τέλος της εξεταζόμενης περιόδου, λαμβάνονται μετρήσεις στους μετρητές ενεργού και άεργου ενέργειας Wa και Wv και η σταθμισμένη μέση τιμή του συντελεστή ισχύος καθορίζεται από τον τύπο

Είναι επιθυμητό αυτή η τιμή του σταθμισμένου μέσου συντελεστή ισχύος στα ηλεκτρικά δίκτυα να είναι ίση με 0,92 - 0,95.

Χρησιμοποιώντας ένα phasor για τη μέτρηση του συντελεστή ισχύος

Μπορείτε να μετρήσετε απευθείας τη μετατόπιση φάσης μεταξύ της τάσης φορτίου και του ρεύματος χρησιμοποιώντας ειδικές συσκευές μέτρησης - μετρητές φάσης.

Τα πιο συνηθισμένα είναι τα φασόμετρα ενός ηλεκτροδυναμικού συστήματος, στα οποία το ακίνητο πηνίο συνδέεται σε σειρά με το φορτίο και τα κινούμενα πηνία συνδέονται παράλληλα με το φορτίο, έτσι ώστε το ρεύμα ενός από αυτά να υστερεί σε σχέση με την τάση β1 κατά ένα Τάση. Για να γίνει αυτό, ένα ενεργό επαγωγικό φορτίο συνδέεται σε σειρά με το πηνίο και το άλλο ρεύμα οδηγεί την τάση κατά μια ορισμένη γωνία β2, για την οποία περιλαμβάνεται ένα ενεργό-χωρητικό φορτίο και β1 + β2 = 90Ο

Ρύζι. 1. Διάγραμμα κυκλώματος του μετρητή φάσης (α) και το διανυσματικό διάγραμμα τάσεων και ρευμάτων (β).

Η γωνία απόκλισης του βέλους μιας τέτοιας συσκευής εξαρτάται μόνο από την τιμή του συνημιτόνου ph.

Χρησιμοποιείται συχνά για τη μέτρηση της μετατόπισης φάσης μεταξύ δύο ψηφιακών φασόμετρων τάσης... Σε ψηφιακούς μετρητές φάσης απευθείας μετατροπής για τη μέτρηση της μετατόπισης φάσης, μετατρέπεται σε χρονικό διάστημα και μετράται το τελευταίο. Οι τάσεις που διερευνήθηκαν εφαρμόζονται σε δύο εισόδους της συσκευής, στην ψηφιακή συσκευή ανάγνωσης της συσκευής, μετρώντας τον αριθμό των παλμών που φτάνουν στον μετρητή της συσκευής για μία περίοδο των τάσεων που διερευνήθηκαν, που αντιστοιχεί στη μετατόπιση φάσης σε μοίρες ( ή μέρη πτυχίου) , λαμβάνονται.

Από τα όργανα πίνακα που έχουν σχεδιαστεί για μέτρηση, το απλούστερο φασόμετρο του τύπου D31, το οποίο μπορεί να λειτουργήσει σε μονοφασικά δίκτυα εναλλασσόμενου ρεύματος με συχνότητα 50, 500, 1000, 2400, 8000 Hz. Κατηγορία ακρίβειας 2.5 Το εύρος μέτρησης συνημιτόνου phi είναι 0,5 έως 1 χωρητική μετατόπιση φάσης και 1 έως 0,5 επαγωγική μετατόπιση φάσης. Οι μετρητές φάσης περιλαμβάνουν μέσω μετασχηματιστές ρεύματος οργάνων με δευτερεύον ρεύμα 5 Α και μετασχηματιστές μέτρησης τάσης με δευτερεύουσα τάση 100 V.

Για τη μέτρηση του συνημιτόνου phi σε ένα δίκτυο τριών φάσεων με συμμετρικό φορτίο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν φάσες πάνελ τύπου D301. Η τάξη ακρίβειάς τους είναι 1,5. Τα κυκλώματα της σειράς συνδέονται απευθείας σε ρεύμα 5 Α, καθώς και μέσω μετασχηματιστή ρεύματος, παράλληλα κυκλώματα συνδέονται απευθείας σε 127, 220, 380 V, καθώς και μέσω μετασχηματιστών μέτρησης τάσης.