Nizek-faktor moči vatomer

Definicija vattmetra za nizki faktor moči

Vattmeter za nizki faktor moči je naprava, uporabljena za točno merjenje nizkih vrednosti faktorja moči.

Zakaj standardni vattmetri ne uspejo

Vrednost odbojnega torza je zelo nizka, tudi če polnoma vzbužemo tokovni in tlakovi cvek.

Napake zaradi induktivnosti tlakovog cveka.

Zgoraj omenjeni dve razlogi prinašata zelo netočne rezultate, zato ne bi smeli uporabljati običajnih ali navadnih vattmetrov za merjenje nizkih vrednosti faktorja moči.

Razvoj vattmetra za nizki faktor moči

Spremenjen krog je prikazan spodaj:

Uporabili smo poseben cvek, imenovan kompenzacijski cvek, ki prenaša tok, enak vsoti dveh tokov, torej optni tok plus tok v tlakovem cveku.

Tlakov cvek je postavljen tako, da se polje, ki ga ustvari kompenzacijski cvek, nasprotuje polju, ki ga ustvari tlakov cvek, kot je prikazano na zgornjem shemi kroga.

• Tako je celotno polje posledica le toka I. Tako lahko napake, povzročene tlakovim cvekom, izničimo.

• Za izdelavo vattmetra za nizki faktor moči potrebujemo kompenzacijski cvek v krogu. To je druga sprememba, o kateri smo podrobno razpravljali zgoraj.

• Tretja točka se nanaša na kompenzacijo induktivnosti tlakovog cveka, kar lahko dosežemo s spreminjanjem zgornjega kroga.

Naj zdaj izpeljemo izraz za popravni faktor induktivnosti tlakovog cveka. In iz tega popravnega faktora bomo izvedli izraz za napako zaradi induktivnosti tlakovog cveka.

Ob upoštevanju induktivnosti tlakovog cveka, napetost na njem ni fazi skladna z uporabljenom napetostjo.

Zato v tem primeru zapade za kot

Kjer je R električni upor v vrsti s tlakovim cvekom, rp pa je upor tlakovog cveka, zaključimo tudi, da tok v tokovem cveku zapade za nek kot z tokom v tlakovem cveku. Ta kot je dan z C = A – b. V tem trenutku je branje voltmeterja dano z

Kjer je Rp (rp+R) in x kot. Če zanemarimo učinek induktivnosti tlakovog cveka, torej postavimo b = 0, imamo izraz za resnično moč kot

Ob vzemu razmerja med enačbama (2) in (1) imamo izraz za popravni faktor, kot je zapisano spodaj:

Iz tega popravnega faktora lahko izračunamo napako kot

Ob vstavljanju vrednosti popravnega faktora in z uporabo primernih približkov imamo izraz za napako kot VIsin(A)*tan(b).

Zdaj vemo, da je napaka, povzročena induktivnostjo tlakovog cveka, dana s predpisom e = VIsin(A) tan(b), če je faktor moči nizek (v našem primeru je vrednost φ velika, zato imamo veliko napako).

Da bi se izognili tej situaciji, smo povezali variabilni serijski upor s kondenzatorjem, kot je prikazano na zgornji sliki.Ta končno spremenjen krog je znani kot vattmeter za nizki faktor moči.Sodobni vattmeter za nizki faktor moči je zasnovan tako, da zagotavlja visoko točnost pri merjenju faktorjev moči, celo nižjih od 0,1.