Was sind Leistungsfaktormesser?

Was sind Leistungsfaktormessgeräte?

Definition des Leistungsfaktormessgeräts

Leistungsfaktormessgeräte sind Geräte, die zur genauen Messung des Leistungsfaktors in Wechselstromkreisen verwendet werden und für industrielle Anwendungen unerlässlich sind.

Typ des elektrischen Dynamometers

Dieser Typ von Messgerät misst den Leistungsfaktor, indem er zwei Spulen (eine Widerstandsspule und eine Induktivitätsspule) verwendet, um die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom zu bestimmen.

Die Druckspule ist jetzt in zwei Teile geteilt, ein Teil ist rein induktiv, der andere Teil ist rein ohmsch, wie durch den Widerstand und die Induktivität dargestellt. Derzeit bildet die Referenzebene einen Winkel A mit Spule 1. Der Winkel zwischen Spule 1 und Spule 2 beträgt jeweils 90°. 

Daher bildet Spule 2 einen Winkel (90° + A) zur Referenzebene. Die Skala des Instruments wurde korrekt kalibriert, wie in der Abbildung gezeigt, für den Kosinuswert des Winkels A. Bezeichnen wir den Widerstand, der an Spule 1 angeschlossen ist, als R und den Induktor, der an Spule 2 angeschlossen ist, als L. Bei der Leistungsfaktormessung werden nun die Werte von R und L so eingestellt, dass R = wL, sodass die beiden Spulen gleich große Strommengen führen. Daher liegt der Strom in Spule 2 um 90° phasenverschoben hinter dem Strom in Spule 1, da der Pfad von Spule 2 hochinduktiv ist.

Um das Ablenkmoment in diesem Leistungsfaktormessgerät zu verstehen, erkennen wir, dass es zwei Ablenkmomente gibt: eines auf Spule 1 und das andere auf Spule 2. Die Wicklungen der Spulen sind so angeordnet, dass diese Momente entgegengesetzt wirken und die Zeiger ausbalancieren, wenn sie gleich sind. Der mathematische Ausdruck für das Ablenkmoment von Spule 1 lautet:

Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip des Instruments besteht darin, das Ablenkmoment der Spulen auszugleichen, und der Ablenkwinkel zeigt den Phasenwinkel an.

Vorteile

• Da die Verwendung von Eisenkomponenten minimal und der Verlust gering ist, ist der Fehler im kleinen Frequenzbereich im Vergleich zu Instrumenten vom Typ bewegliches Eisen ebenfalls gering.

• Ihr hohes Drehmoment-Gewichtsverhältnis.

Nachteile

• Geringere Arbeitskraft als bei Instrumenten vom Typ bewegliches Eisen.

• Die Skala erstreckt sich nicht über 360° hinaus.

• Die Kalibrierung von Instrumenten vom Typ elektrisches Dynamometer wird stark von der Variation der Netzspannungsfrequenz beeinflusst.

• Sie sind im Vergleich zu anderen Werkzeugen sehr teuer.