Hogyan mérjük a teljesítménytényezőt

A méréshez koszinusz phi legjobb, ha közvetlen mérésre tervezett speciális szerszámokkal rendelkezünk – fázismérők.

Fázométer – elektromos mérőeszköz, amelyet két periodikusan változó elektromos rezgés közötti fáziseltolódási szög mérésére terveztek.

Ha nincsenek ilyen eszközök, mérje meg Teljesítménytényező tud indirekt módszerrel... Például egyfázisú hálózatban a koszinusz phi meghatározható egy ampermérő, voltmérő és wattmérő leolvasásából:

cos phi = P / (U x I), ahol P, U, I – a műszer leolvasása.

háromfázisú áramkörben cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

ahol Pw a teljes rendszer teljesítménye, Ul, Il a voltmérővel és ampermérővel mért hálózati feszültség és áramerősség.

Egy szimmetrikus háromfázisú áramkörben a koszinusz phi értéke két Pw1 és Pw2 wattmérő leolvasásából határozható meg a képlettel

A vizsgált módszerek teljes relatív hibája megegyezik az egyes eszközök relatív hibáinak összegével; ezért az indirekt módszerek pontossága alacsony.

A phi koszinusz számértéke a terhelés jellegétől függ.Ha a terhelés izzólámpák és fűtőberendezések, akkor a koszinusz phi = 1, ha a terhelés indukciós motorokat is tartalmaz, akkor a koszinusz phi <1. A villanymotor terhelése megváltozásakor a koszinusz phi jelentősen megváltozik (alapjárati 0,1-ről névleges terhelésnél 0,86-0,87-re), a hálózatok koszinusz phi-je is megváltozik.

Ezért a gyakorlatban az úgynevezett súlyozott átlagos teljesítménytényező egy bizonyos időre, például egy napra vagy egy hónapra. Ehhez a vizsgált időszak végén leolvasás történik a Wa és Wv aktív és meddő energia mérőiről, és a teljesítménytényező súlyozott átlagértékét a képlet határozza meg.

Kívánatos, hogy az elektromos hálózatok súlyozott átlagos teljesítménytényezőjének ez az értéke 0,92-0,95 legyen.

Fázor használata teljesítménytényező mérésére

Közvetlenül mérheti a fáziseltolódást a terhelési feszültség és az áram között speciális mérőeszközökkel - fázismérőkkel.

A legelterjedtebbek az elektrodinamikus rendszer fazométerei, amelyekben az álló tekercs a terheléssel sorba van kötve, a mozgó tekercsek pedig párhuzamosan kapcsolódnak a terheléssel úgy, hogy az egyik áramerőssége a β1 feszültségtől egy egységgel elmarad. feszültség. Ehhez egy aktív induktív terhelést sorba kapcsolunk a tekercssel, és a másik áram egy bizonyos β2 szöggel vezeti a feszültséget, amelyhez aktív-kapacitív terhelés is tartozik, és β1 + β2 = 90О

Rizs. 1. A fázismérő kapcsolási rajza (a) és a feszültségek és áramok vektordiagramja (b).

Egy ilyen eszköz nyílának eltérési szöge csak a koszinusz phi értékétől függ.

Gyakran használják két feszültség közötti fáziseltolódás mérésére digitális fázismérők... Közvetlen konverziós digitális fázismérőknél a fáziseltolódás mérésére időintervallummá alakítják és az utóbbit mérik. A vizsgált feszültségek a készülék két bemenetére kerülnek, a digitális eszközön a készülék leolvasására, megszámolva a készülék számlálójához érkező impulzusok számát a vizsgált feszültségek egy periódusára, ami megfelel a fáziseltolódásnak fokban ( vagy egy diploma részei) veszik fel.

A mérésre tervezett panelműszerek közül a legegyszerűbb D31 típusú fazométer, amely 50, 500, 1000, 2400, 8000 Hz frekvenciájú egyfázisú váltóáramú hálózatokban is működhet. Pontossági osztály 2.5. A koszinusz phi mérési tartomány 0,5-1 kapacitív fáziseltolódás és 1-0,5 induktív fáziseltolás. A fázismérők tartalmazzák a via műszer áramváltók 5 A szekunder árammal és 100 V szekunder feszültségű mérőfeszültség transzformátorokkal.

A koszinusz phi mérésére háromfázisú hálózatban szimmetrikus terhelés mellett D301 típusú panelfázorok használhatók. Pontossági osztályuk 1,5. A soros áramkörök közvetlenül 5 A-es áramra, valamint áramváltón keresztül, a párhuzamos áramkörök közvetlenül 127, 220, 380 V-ra, valamint feszültségmérő transzformátorokon keresztül csatlakoznak.