عداد قوة ضئيلة

تعريف مقياس الطاقة ذو العامل القليل للطاقة

مقياس الطاقة ذو العامل القليل للطاقة هو أداة تستخدم لقياس قيم منخفضة من عامل الطاقة بدقة.

لماذا تفشل مقاييس الطاقة القياسية

قيمة عزم الانحراف تكون منخفضة جداً حتى لو حفزنا ملفات التيار والضغط بالكامل.

الأخطاء بسبب الحث في ملف الضغط.

هذان السببان يعطيان نتائج غير دقيقة للغاية، وبالتالي يجب عدم استخدام مقاييس الطاقة العادية أو المعتادة في قياس القيم المنخفضة لعامل الطاقة.

تصميم مقياس الطاقة ذو العامل القليل للطاقة

يظهر الدائرة المعدلة أدناه:

لقد استخدمنا هنا ملف خاص يسمى ملف التعويض، والذي يحمل تيارًا يساوي مجموع تيارين، أي تيار الحمل بالإضافة إلى تيار ملف الضغط.

تم وضع ملف الضغط بحيث يتم معارضة المجال الذي يولده ملف التعويض بالمجال الذي يولده ملف الضغط كما هو موضح في مخطط الدائرة أعلاه.

• وبالتالي فإن المجال الصافي يكون بسبب التيار I فقط. وبالتالي يمكن بهذه الطريقة إلغاء الأخطاء الناجمة عن ملف الضغط.

• نحتاج إلى ملف التعويض في الدائرة لجعل مقياس الطاقة ذو العامل القليل للطاقة. إنه التعديل الثاني الذي ناقشناه بالتفصيل أعلاه.

• الآن النقطة الثالثة تتعلق بتعويض الحث في ملف الضغط، والذي يمكن تحقيقه من خلال إجراء تعديل في الدائرة أعلاه.

دعونا الآن نشتق معادلة لمعامل التصحيح لحث ملف الضغط. ومن هذا معامل التصحيح، سنقوم باشتقاق معادلة للأخطاء الناجمة عن حث ملف الضغط.

عند النظر في حث ملف الضغط، فإن الجهد عبره ليس متناسقًا مع الجهد المطبق.

وبالتالي فإنه في هذه الحالة يتأخر بمقدار زاوية

حيث R هو المقاومة الكهربائية المتسلسلة مع ملف الضغط، وrp هي مقاومة ملف الضغط، وهنا نستنتج أيضًا أن التيار في ملف التيار يتأخر أيضًا بمقدار زاوية مع التيار في ملف الضغط. وهذه الزاوية تعطى بواسطة C = A – b. وفي هذه اللحظة يكون قراءة الفولتمتر كالتالي

حيث Rp هو (rp+R) وx هي الزاوية. إذا غفلنا عن تأثير حث ملف الضغط، أي وضعنا b = 0، فسنحصل على معادلة للطاقة الحقيقية كالتالي

عند أخذ نسبة المعادلات (2) و(1)، نحصل على معادلة لمعامل التصحيح كالتالي:

ومن هذا معامل التصحيح يمكن حساب الخطأ كالتالي،

عن طريق استبدال قيمة معامل التصحيح وإجراء تقريب مناسب، نحصل على معادلة للخطأ كـ VIsin(A)*tan(b).

الآن نعلم أن الخطأ الناجم عن حث ملف الضغط يعطى بالمعادلة e = VIsin(A) tan(b)، إذا كان عامل الطاقة منخفضًا (أي في حالة لدينا قيمة φ كبيرة وبالتالي لدينا خطأ كبير).

وبالتالي لتجنب هذا الوضع، قمنا بتوصيل المقاومة المتسلسلة المتغيرة مع المكثف كما هو موضح في الشكل أعلاه.يُعرف هذا الدائرة المعدلة النهائية بمقياس الطاقة ذو العامل القليل للطاقة.صمم مقياس الطاقة ذو العامل القليل للطاقة الحديث بحيث يوفر دقة عالية أثناء قياس عوامل طاقة أقل من 0.1.