วิธีวัดตัวประกอบกำลัง

สำหรับการวัด โคไซน์พี เป็นการดีที่สุดที่จะมีเครื่องมือพิเศษที่ออกแบบมาสำหรับการวัดโดยตรง— เฟสเมตร.

Phasometer — อุปกรณ์วัดทางไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อวัดมุมการเลื่อนเฟสระหว่างการสั่นทางไฟฟ้าที่แตกต่างกันเป็นระยะๆ สองครั้ง

หากไม่มีอุปกรณ์ดังกล่าว ให้วัด ตัวประกอบกำลัง สามารถ วิธีทางอ้อม... ตัวอย่างเช่น ในเครือข่ายเฟสเดียว โคไซน์พีสามารถกำหนดได้จากการอ่านค่าแอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ และวัตต์มิเตอร์:

cos phi = P / (U x I) โดยที่ P, U, I — ค่าที่อ่านได้ของเครื่องดนตรี

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

โดยที่ Pw คือพลังของระบบทั้งหมด Ul, Il คือแรงดันและกระแสไฟฟ้าหลักที่วัดด้วยโวลต์มิเตอร์และแอมมิเตอร์

ในวงจรสามเฟสแบบสมมาตร ค่าของโคไซน์พีสามารถหาได้จากการอ่านค่าวัตต์มิเตอร์สองตัว Pw1 และ Pw2 ตามสูตร

ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ทั้งหมดของวิธีการพิจารณาจะเท่ากับผลรวมของข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ของแต่ละอุปกรณ์ ดังนั้นความแม่นยำของวิธีการทางอ้อมจึงต่ำ

ค่าตัวเลขของโคไซน์พีขึ้นอยู่กับลักษณะของโหลดหากโหลดเป็นหลอดไส้และอุปกรณ์ทำความร้อน โคไซน์ฟี = 1 หากโหลดมีมอเตอร์เหนี่ยวนำด้วย แสดงว่าโคไซน์ฟี <1 เมื่อโหลดของมอเตอร์ไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง โคไซน์พีของมันจะเปลี่ยนไปอย่างมาก (จาก 0.1 ที่รอบเดินเบาเป็น 0.86 — 0.87 ที่โหลดปกติ) ค่าโคไซน์พีของเครือข่ายก็เปลี่ยนไปเช่นกัน

ดังนั้นในทางปฏิบัติ สิ่งที่เรียกว่าตัวประกอบกำลังถัวเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักในช่วงเวลาหนึ่ง เช่น หนึ่งวันหรือหนึ่งเดือน ในการทำเช่นนี้เมื่อสิ้นสุดระยะเวลาที่พิจารณาการอ่านจะถูกนำมาจากมาตรวัดของพลังงานที่ใช้งานและเกิดปฏิกิริยา Wa และ Wv และค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของตัวประกอบกำลังจะถูกกำหนดโดยสูตร

เป็นที่พึงปรารถนาว่าค่าตัวประกอบกำลังเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักในเครือข่ายไฟฟ้าควรเท่ากับ 0.92 - 0.95

การใช้เฟสเซอร์เพื่อวัดตัวประกอบกำลัง

คุณสามารถวัดการเปลี่ยนเฟสระหว่างแรงดันโหลดและกระแสได้โดยตรงโดยใช้อุปกรณ์วัดพิเศษ - เครื่องวัดเฟส

ที่พบมากที่สุดคือ phasometers ของระบบอิเล็กโทรไดนามิกซึ่งขดลวดคงที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับโหลดและขดลวดเคลื่อนที่นั้นเชื่อมต่อขนานกับโหลดเพื่อให้กระแสของหนึ่งในนั้นล่าช้ากว่าแรงดันไฟฟ้า β1 โดย a แรงดันไฟฟ้า. ในการทำเช่นนี้ โหลดอุปนัยที่แอคทีฟจะเชื่อมต่อเป็นอนุกรมกับขดลวด และกระแสอื่นนำแรงดันไฟฟ้าด้วยมุมที่แน่นอน β2 ซึ่งรวมโหลดแอคทีฟ-คาปาซิทีฟไว้ด้วย และ β1 + β2 = 90О

ข้าว. 1. แผนภาพวงจรของเฟสมิเตอร์ (a) และแผนภาพเวกเตอร์ของแรงดันและกระแส (b)

มุมเบี่ยงเบนของลูกศรของอุปกรณ์ดังกล่าวขึ้นอยู่กับค่าของโคไซน์พีเท่านั้น

มักใช้เพื่อวัดการเลื่อนเฟสระหว่างสองแรงดันไฟฟ้า ดิจิตอลเฟสมิเตอร์... ในการแปลงเฟสดิจิตอลโดยตรงเพื่อวัดการเลื่อนเฟส จะถูกแปลงเป็นช่วงเวลาและวัดค่าหลัง แรงดันไฟฟ้าที่ตรวจสอบถูกนำไปใช้กับสองอินพุตของอุปกรณ์ บนอุปกรณ์ดิจิทัลสำหรับอ่านอุปกรณ์ นับจำนวนพัลส์ที่มาถึงเคาน์เตอร์ของอุปกรณ์ในช่วงหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าที่ตรวจสอบ ซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนเฟสเป็นองศา ( หรือบางส่วนของปริญญาบัตร) เป็นผู้ดำเนินการ

ในบรรดาเครื่องมือแผงที่ออกแบบมาสำหรับการวัด phasometer ที่ง่ายที่สุดของประเภท D31 ซึ่งสามารถทำงานในเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวที่มีความถี่ 50, 500, 1,000, 2400, 8000 Hz ระดับความแม่นยำ 2.5 ช่วงการวัด cosine phi คือ 0.5 ถึง 1 การเปลี่ยนเฟสแบบ capacitive และ 1 ถึง 0.5 การเปลี่ยนเฟสแบบอุปนัย เฟสเมตรรวมผ่าน เครื่องมือแปลงกระแสไฟฟ้า ด้วยกระแสทุติยภูมิ 5 A และการวัดแรงดันหม้อแปลงด้วยแรงดันทุติยภูมิ 100 V.

ในการวัดโคไซน์ไฟในเครือข่ายสามเฟสที่มีโหลดแบบสมมาตร สามารถใช้พาเนลเฟสเซอร์ประเภท D301 ได้ ระดับความแม่นยำคือ 1.5 วงจรอนุกรมเชื่อมต่อกับกระแส 5 A โดยตรงเช่นเดียวกับผ่านหม้อแปลงกระแส วงจรขนานเชื่อมต่อโดยตรงกับ 127, 220, 380 V เช่นเดียวกับผ่านหม้อแปลงวัดแรงดัน