Bagaimana mengukur faktor daya

Untuk mengukur cosinus phi yang terbaik adalah memiliki alat khusus yang dirancang untuk pengukuran langsung— meter fase.

Phasometer — alat pengukur listrik yang dirancang untuk mengukur sudut pergeseran fasa antara dua osilasi listrik yang bervariasi secara berkala.

Jika tidak ada perangkat seperti itu, ukur Faktor kekuatan bisa metode tidak langsung... Misalnya, dalam jaringan fase tunggal cosinus phi dapat ditentukan dari pembacaan ammeter, voltmeter, dan wattmeter:

cos phi = P / (U x I), di mana P, U, I — pembacaan instrumen.

dalam rangkaian arus tiga fasa cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

di mana Pw adalah kekuatan seluruh sistem, Ul, Il adalah tegangan dan arus utama yang diukur dengan voltmeter dan ammeter.

Dalam rangkaian tiga fase simetris, nilai cosinus phi dapat ditentukan dari pembacaan dua wattmeter Pw1 dan Pw2 dengan rumus

Kesalahan relatif total dari metode yang dipertimbangkan sama dengan jumlah kesalahan relatif dari masing-masing perangkat; oleh karena itu, akurasi metode tidak langsung rendah.

Nilai numerik cosinus phi tergantung pada sifat beban.Jika bebannya adalah lampu pijar dan alat pemanas, maka cosinus phi = 1, jika bebannya juga berisi motor induksi, maka cosinus phi <1. Ketika beban pada motor listrik berubah, cosinus phi-nya berubah secara signifikan (dari 0,1 saat idle menjadi 0,86 — 0,87 pada beban nominal), cosinus phi jaringan juga berubah.

Oleh karena itu, dalam praktiknya, yang disebut faktor daya rata-rata tertimbang untuk waktu tertentu, misalnya sehari atau sebulan. Untuk melakukan ini, pada akhir periode yang dipertimbangkan, pembacaan dilakukan pada meter energi aktif dan reaktif Wa dan Wv, dan nilai rata-rata tertimbang dari faktor daya ditentukan dengan rumus

Diinginkan bahwa nilai faktor daya rata-rata tertimbang dalam jaringan listrik ini harus sama dengan 0,92 - 0,95.

Menggunakan fasor untuk mengukur faktor daya

Anda dapat langsung mengukur pergeseran fasa antara tegangan beban dan arus menggunakan alat pengukur khusus - pengukur fasa.

Yang paling umum adalah fasometer dari sistem elektrodinamik, di mana kumparan stasioner dihubungkan secara seri dengan beban, dan kumparan bergerak dihubungkan secara paralel dengan beban, sehingga arus salah satunya tertinggal dari tegangan β1 oleh a tegangan. Untuk melakukan ini, beban induktif aktif dihubungkan secara seri dengan koil, dan arus lainnya memimpin tegangan dengan sudut tertentu β2, yang termasuk beban kapasitif aktif, dan β1 + β2 = 90О

Beras. 1. Diagram rangkaian pengukur fase (a) dan diagram vektor tegangan dan arus (b).

Sudut deviasi panah perangkat semacam itu hanya bergantung pada nilai cosinus phi.

Ini sering digunakan untuk mengukur pergeseran fasa antara dua voltase pengukur fasa digital... Dalam pengukur fasa digital konversi langsung untuk mengukur pergeseran fasa, ini diubah menjadi interval waktu dan yang terakhir diukur. Tegangan yang diselidiki diterapkan ke dua input perangkat, pada perangkat digital untuk membaca perangkat, menghitung jumlah pulsa yang tiba di penghitung perangkat untuk satu periode tegangan yang diselidiki, yang sesuai dengan pergeseran fase dalam derajat ( atau bagian dari gelar), diambil.

Dari instrumen panel yang dirancang untuk pengukuran, phasometer paling sederhana dari tipe D31, yang dapat bekerja dalam jaringan arus bolak-balik fase tunggal dengan frekuensi 50, 500, 1000, 2400, 8000 Hz. Kelas akurasi 2.5 Rentang pengukuran kosinus phi adalah 0,5 hingga 1 pergeseran fase kapasitif dan 1 hingga 0,5 pergeseran fase induktif. Pengukur fase termasuk via transformator arus instrumen dengan arus sekunder 5 A dan trafo pengukur tegangan dengan tegangan sekunder 100 V.

Untuk mengukur cosinus phi dalam jaringan tiga fasa dengan beban simetris, fasor panel tipe D301 dapat digunakan. Kelas akurasi mereka adalah 1,5. Rangkaian seri dihubungkan langsung dengan arus 5 A, serta melalui trafo arus, rangkaian paralel dihubungkan langsung dengan tegangan 127, 220, 380 V, serta melalui trafo pengukur tegangan.