Lage Cosinus Phi Wattmeter
Definitie van laag cosinus phi wattmeter
Een laag cosinus phi wattmeter is een instrument dat gebruikt wordt om lage waarden van de cosinus phi nauwkeurig te meten.
Waarom standaard wattmeters falen
De waarde van het afbuigmoment is zeer laag, zelfs als we de stroom- en drukspoelen volledig opwekken.
Fouten door de inductie van de drukspool.
De bovenstaande twee redenen geven zeer onnauwkeurige resultaten, dus we moeten geen normale of gewone wattmeters gebruiken bij het meten van lage waarden van de cosinus phi.
Ontwerp van laag cosinus phi wattmeter
Het aangepaste circuit is hieronder weergegeven:
Hier hebben we een speciale spoel gebruikt, genaamd compensatiespoel, die een stroom draagt gelijk aan de som van twee stromen, namelijk belastingsstroom plus drukspoolstroom.
De drukspool is zo geplaatst dat het veld dat door de compensatiespoel wordt geproduceerd, wordt tegengewerkt door het veld dat door de drukspool wordt geproduceerd, zoals getoond in het bovenstaande schakelschema.
Dus het netto veld is veroorzaakt door de stroom I alleen. Op deze manier kunnen fouten veroorzaakt door de drukspool worden geneutraliseerd.
We hebben een compensatiespoel nodig in het circuit om de laag cosinus phi meter te maken. Dit is de tweede aanpassing die we hierboven in detail hebben besproken.
Nu gaat het derde punt over de compensatie van de inductie van de drukspool, wat kan worden bereikt door aanpassingen in het bovenstaande circuit te doen.
Laten we nu een uitdrukking afleiden voor de correctiefactor voor de inductie van de drukspool. En uit deze correctiefactor zullen we een uitdrukking afleiden voor de fout veroorzaakt door de inductie van de drukspool.
Bij het beschouwen van de inductie van de drukspool is de spanning erover niet in fase met de aangebrachte spanning.
Daarom ligt het in dat geval achter met een hoek
Waarbij R de elektrische weerstand in serie met de drukspool is, rp de weerstand van de drukspool, en we concluderen ook dat de stroom in de stroomspool ook achterligt met een bepaalde hoek ten opzichte van de stroom in de drukspool. En deze hoek wordt gegeven door C = A – b. Op dit moment wordt de lezing van de volt meter gegeven door
Waarbij Rp (rp+R) is en x de hoek. Als we het effect van de inductie van de drukspool negeren, d.w.z. b = 0 stellen, hebben we de uitdrukking voor de echte vermogen als
Door het nemen van de verhouding van vergelijkingen (2) en (1) hebben we een uitdrukking voor de correctiefactor als geschreven hieronder:
En uit deze correctiefactor kan de fout worden berekend als,
Door de waarde van de correctiefactor in te vullen en een passende benadering te nemen, hebben we een uitdrukking voor de fout als VIsin(A)*tan(b).
Nu weten we dat de fout veroorzaakt door de inductie van de drukspool wordt gegeven door de uitdrukking e = VIsin(A) tan(b), als de cosinus phi laag is (d.w.z. in ons geval is de waarde van φ groot, dus hebben we een grote fout).
Om deze situatie te voorkomen, hebben we de variabele reeksweerstand verbonden met een condensator, zoals getoond in de bovenstaande figuur.Dit uiteindelijke aangepaste circuit staat bekend als de laag cosinus phi meter.Een moderne laag cosinus phi meter is ontworpen om hoge nauwkeurigheid te bieden bij het meten van cosinus phi's zelfs lager dan 0,1.
