Lav effekt faktor wattmåler
Definisjon av wattmåler med lav effektfaktor
En wattmåler med lav effektfaktor er et instrument som brukes til å måle lave verdier av effektfaktor nøyaktig.
Hvorfor mislykkes standard wattmålere
Verdien av avleningsmomentet er veldig lav, selv om vi fullt ut opplader strøm- og spenningsspillene.
Feil på grunn av spenningsspills induktans.
De to ovennevnte grunnene gir veldig unøyaktige resultater, derfor bør vi ikke bruke vanlige eller alminnelige wattmålere for å måle lave verdier av effektfaktoren.
Design av wattmåler med lav effektfaktor
Den modifiserte kretsen vises nedenfor:
Her har vi brukt en spesiell spole kalt kompenseringsspole. Den fører en strøm som er lik summen av to strømmer, nemlig belastningsstrømmen pluss spenningsspillsstrømmen.
Spenningsspillet er plassert slik at feltet produsert av kompenseringsspolen motarbeides av feltet produsert av spenningsspillet, som vist i kretsskjemaet over.
Dermed er det netto feltet kun på grunn av strømmen I. På denne måten kan feil forårsaket av spenningsspillet neutraliseres.
Vi trenger kompenseringsspole i kretsen for å lage wattmåler med lav effektfaktor. Dette er den andre modifikasjonen vi har diskutert i detalj over.
Nå handler tredje punktet om kompensasjon av induktansen til spenningsspillet, noe som kan oppnås ved å gjøre modifikasjoner i kretsen over.
La oss nå utlede et uttrykk for korreksjonsfaktoren for spenningsspills induktans. Og fra denne korreksjonsfaktoren skal vi utlede et uttrykk for feil på grunn av induktansen til spenningsspillet.
Når man betrakter induktansen til spenningsspillet, er spenningen over det ikke i fase med den påførte spenningen.
I dette tilfellet forsinkes det med en vinkel
Hvor R er elektrisk motstand i serie med spenningsspillet, rp er spenningsspills motstand, her konkluderer vi også at strømmen i strømspillet også forsinkes med en vinkel i forhold til strømmen i spenningsspillet. Og denne vinkelen er gitt av C = A – b. Nå er målingen av voltmeteret gitt av
Hvor Rp er (rp+R) og x er vinkel. Hvis vi ignorerer effekten av induktansen til spenningsspillet, dvs. setter b = 0, har vi uttrykket for virkelig effekt som
Ved å ta forholdet mellom ligningene (2) og (1) har vi et uttrykk for korreksjonsfaktoren som skrevet nedenfor:
Og fra denne korreksjonsfaktoren kan feilen beregnes som,
Ved å sette inn verdien av korreksjonsfaktoren og ta passende tilnærming har vi et uttrykk for feil som VIsin(A)*tan(b).
Nå vet vi at feilen forårsaket av spenningsspills induktans er gitt av uttrykket e = VIsin(A) tan(b), hvis effektfaktoren er lav (i vårt tilfelle er verdien av φ stor, derfor har vi en stor feil).
For å unngå denne situasjonen har vi koblet variabel serie motstand med en kondensator som vist i figuren over. Denne endelige modifiserte kretsen kalles wattmåler med lav effektfaktor. En moderne wattmåler med lav effektfaktor er designet slik at den gir høy nøyaktighet ved måling av effektfaktorer så lav som under 0.1.
