Hvad er effekten af reaktans på målingen af elektrisk energi?

Indflydelsen af reaktans (herunder induktiv reaktans og kapacitiv reaktans) på målingen af elektrisk energi kan analyseres fra følgende aspekter:

Faseforskydning

I vekselstrømskredsløb forårsager tilstedeværelsen af reaktans en faseforskydning mellem spænding og strøm. Når der er rene induktorer eller rene kondensatorer i kredsløbet, er faseforskydningen mellem spænding og strøm henholdsvis 90 grader forsinkelse eller forhastelse. Dette betyder, at i rene induktive eller rene kapacitive kredsløb, er arbejdet kun en øjeblikkelig udveksling af energi, og ingen reel elektrisk energi forbruges.

For hybridkredsløb, der indeholder modstand og reaktans (dvs. RLC-kredsløb), vil faseskævningen mellem spænding og strøm være mellem 0 og 90 grader, hvilket vil påvirke den aktive effekt (P), den reaktive effekt (Q) og den synlige effekt (S), der måles af watttimetelleren. Den aktive effekt er den del, der faktisk udfører arbejde, mens den reaktive effekt repræsenterer udvekslingen af energi snarere end forbruget af energi.

Effektfaktor

Effektfaktor (PF) defineres som forholdet mellem den aktive effekt og den synlige effekt. Tilstedeværelsen af reaktans forårsager, at effektfaktoren afviger fra det ideelle værdi 1 (dvs. et rent resistivt kredsløb). En lav effektfaktor betyder, at mere energi bevæger sig frem og tilbage i systemet i stedet for at blive anvendt effektivt, hvilket reducerer effektiviteten af strømsystemet.

Under energimålingen, hvis effektfaktoren ikke er 1, skal du bruge en energiteller, der kan måle den faktiske aktive effekt. Nogle energitellere er designet til at bruges i et specifikt effektfaktorområde, udenfor hvilket kan det føre til målefejl.

Målefejl

For traditionelle elektromekaniske watttimetellere kan faseforskelle og ikke-lineære laster forårsage upræcise læsninger. Moderne elektroniske watttimetellere er mere præcise i at måle urene resistive laster, men man skal stadig tage højde for kredsløbets egenskaber. Hvis designet af energitelleren ikke tager højde for effekten af reaktans, kan der opstå målefejl, når der måles kredsløb, der indeholder reaktanselementer.

Harmoniske effekter

I kredsløb med ikke-lineære laster findes harmoniske strømme og spændinger ud over grundfrekvenserne. Disse harmoniske introducerer yderligere reaktanseffekter og kan have indflydelse på energitellerens læsning. Særligt, når der er mange harmoniske i kredsløbet, kan den traditionelle energiteller muligvis ikke præcist måle det samlede energiforbrug.

Samlet set viser indflydelsen af reaktans på målingen af elektrisk energi sig primært ved, at den ændrer faseforholdet mellem spænding og strøm, og derefter påvirker effektfaktoren og det samlede elektriske energiforbrug. For at måle elektrisk energi præcist, bør de faktiske egenskaber og lastegenskaber af kredsløbet tages i betragtning i design og valg af energitelleren.