Come misurare il fattore di potenza

Per misurare coseno phi è meglio disporre di strumenti speciali progettati per la misurazione diretta— misuratori di fase.

Fasometro: un dispositivo di misurazione elettrica progettato per misurare gli angoli di sfasamento tra due oscillazioni elettriche che variano periodicamente.

Se non ci sono tali dispositivi, misurare Fattore di potenza può metodo indiretto... Ad esempio, in una rete monofase il coseno phi può essere determinato dalle letture di un amperometro, voltmetro e wattmetro:

cos phi = P / (U x I), dove P, U, I — le letture dello strumento.

in un circuito di corrente trifase cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

dove Pw è la potenza dell'intero sistema, Ul, Il sono la tensione e la corrente di rete misurate con un voltmetro e un amperometro.

In un circuito trifase simmetrico, il valore del coseno phi può essere determinato dalle letture di due wattmetri Pw1 e Pw2 mediante la formula

L'errore relativo totale dei metodi considerati è pari alla somma degli errori relativi di ciascun dispositivo; pertanto, l'accuratezza dei metodi indiretti è bassa.

Il valore numerico del coseno phi dipende dalla natura del carico.Se il carico è costituito da lampade a incandescenza e dispositivi di riscaldamento, allora il coseno phi = 1, se il carico contiene anche motori a induzione, allora il coseno phi <1. Quando il carico sul motore elettrico cambia, il suo coseno phi cambia in modo significativo (da 0,1 al minimo a 0,86 - 0,87 a carico nominale), cambia anche il coseno phi delle reti.

Pertanto, in pratica, il cosiddetto fattore di potenza medio ponderato per un certo periodo, ad esempio un giorno o un mese. Per fare ciò, al termine del periodo considerato, si effettuano le letture sui contatori di energia attiva e reattiva Wa e Wv e si determina il valore medio pesato del fattore di potenza mediante la formula

È auspicabile che questo valore del fattore di potenza medio ponderato nelle reti elettriche sia pari a 0,92 - 0,95.

Utilizzando un fasore per misurare il fattore di potenza

È possibile misurare direttamente lo sfasamento tra la tensione di carico e la corrente utilizzando dispositivi di misurazione speciali: misuratori di fase.

I più comuni sono i fasometri di un sistema elettrodinamico, in cui la bobina stazionaria è collegata in serie al carico e le bobine mobili sono collegate in parallelo al carico, in modo che la corrente di una di esse sia in ritardo rispetto alla tensione β1 di un voltaggio. Per fare ciò, un carico induttivo attivo è collegato in serie con la bobina e l'altra corrente anticipa la tensione di un certo angolo β2, per il quale è incluso un carico capacitivo attivo e β1 + β2 = 90О

Riso. 1. Schema circuitale del misuratore di fase (a) e diagramma vettoriale di tensioni e correnti (b).

L'angolo di deviazione della freccia di un tale dispositivo dipende solo dal valore del coseno phi.

Viene spesso utilizzato per misurare lo sfasamento tra due tensioni misuratori di fase digitali... Nei misuratori di fase digitali a conversione diretta per misurare lo sfasamento, viene convertito in un intervallo di tempo e quest'ultimo viene misurato. Le tensioni indagate vengono applicate a due ingressi del dispositivo, sul dispositivo digitale per la lettura del dispositivo, contando il numero di impulsi che arrivano al contatore del dispositivo per un periodo delle tensioni indagate, che corrisponde allo sfasamento in gradi ( o parti di una laurea), sono prese.

Degli strumenti da pannello progettati per la misurazione, il fasometro più semplice del tipo D31, che può funzionare in reti a corrente alternata monofase con una frequenza di 50, 500, 1000, 2400, 8000 Hz. Classe di precisione 2,5 L'intervallo di misurazione del coseno phi va da 0,5 a 1 di sfasamento capacitivo e da 1 a 0,5 di sfasamento induttivo. I misuratori di fase includono via trasformatori di corrente dello strumento con una corrente secondaria di 5 A e trasformatori di tensione di misura con una tensione secondaria di 100 V.

Per misurare il coseno phi in una rete trifase con un carico simmetrico, è possibile utilizzare i fasori del pannello di tipo D301. La loro classe di precisione è 1,5. I circuiti in serie sono collegati direttamente a una corrente di 5 A, nonché tramite un trasformatore di corrente, i circuiti in parallelo sono collegati direttamente a 127, 220, 380 V, nonché tramite trasformatori di misurazione della tensione.