Как да измерим коефициента на мощност

За измерване косинус фи най -добре е да имате специални инструменти, предназначени за директно измерване — фазомери.

Фазомер — електрическо измервателно устройство, предназначено за измерване на ъглите на изместване на фазата между две периодично променящи се електрически трептения.

Ако няма такива устройства, измервайте Коефициент на мощност мога косвен метод… Например, в еднофазна мрежа косинус фи може да се определи от показанията на амперметър, волтметър и ватметър:

cos phi = P / (U x I), където P, U, I — показанията на инструмента.

в трифазна токова верига cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

където Pw е мощността на цялата система, Ul, Il са мрежовото напрежение и ток, измерени с волтметър и амперметър.

В симетрична трифазна верига стойността на косинус фи може да се определи от показанията на два ватметра Pw1 и Pw2 по формулата

Общата относителна грешка на разглежданите методи е равна на сумата от относителните грешки на всяко устройство; следователно точността на косвените методи е ниска.

Числената стойност на косинус фи зависи от естеството на товара. Ако натоварването е лампи с нажежаема жичка и нагревателни устройства, тогава косинусът phi = 1, ако натоварването съдържа и асинхронни електродвигатели, тогава косинусът phi <1. Когато натоварването на електродвигателя се промени, неговият косинус phi се променя значително (от 0,1 при празен ход до 0,86 — 0,87 при номинално натоварване), косинус фи на мрежите също се променя.

Затова на практика т.нар среднопретеглен коефициент на мощност за определено време, например ден или месец. За да направите това, в края на разглеждания период се вземат показания на измервателните уреди на активната и реактивната енергия Wa и Wv и среднопретеглената стойност на фактора на мощността се определя по формулата

Желателно е тази стойност на среднопретегления коефициент на мощност в електрическите мрежи да бъде равна на 0,92 — 0,95.

Използване на фазомер за измерване на коефициента на мощност

Можете директно да измерите фазовото изместване между напрежението и тока на натоварване с помощта на специални измервателни уреди — фазомери.

Най -разпространени са фазомери на електродинамична система, при който неподвижната намотка е свързана последователно с товара, а движещите се намотки са свързани паралелно с товара, така че токът на една от тях изостава с напрежение от напрежението β1. За да направите това, активният индуктивен товар е свързан последователно с бобината, а другият ток изпреварва напрежението под определен ъгъл β2, за които е включен активно-капацитивен товар, и β1 + β2 = 90О

Ориз. 1. Схема на включване на фазомера (а) и векторната диаграма на напрежения и токове (б).

Ъгълът на отклонение на стрелката на такова устройство зависи само от стойността на косинус фи.

Често се използва за измерване на фазовото изместване между две напрежения цифрови фазомери… В цифровите фазомери с директно преобразуване за измерване на фазовото изместване, той се преобразува във времеви интервал и последният се измерва. Изследваните напрежения се прилагат към два входа на устройството, на цифровото устройство за четене на устройството, отчитане на броя на импулсите, пристигащи на брояча на устройството за един период от изследваните напрежения, което съответства на фазовото изместване в градуси (или на части от степен), се вземат.

От панелните инструменти, предназначени за измерване, най-простият фазомер от тип D31, който може да работи в еднофазни мрежи с променлив ток с честота 50, 500, 1000, 2400, 8000 Hz. Клас на точност 2.5.Обхватът на измерванията на косинус фи е от 0,5 до 1 капацитивно фазово изместване и от 1 до 0,5 индуктивно фазово изместване. Фазовите измервателни уреди включват през инструментални токови трансформатори с вторичен ток 5 A и трансформатори на измервателно напрежение с вторично напрежение 100 V.

За измерване на косинус фи в трифазна мрежа със симетрично натоварване могат да се използват панелни фазомери от тип D301. Класът им на точност е 1,5. Серийните вериги са свързани към ток от 5 A директно, както и чрез токов трансформатор, паралелни вериги са свързани директно към 127, 220, 380 V, както и чрез трансформатори за измерване на напрежение.