Niskofazni vatomer

Definicija vatmera sa niskim faktorom snage

Vatmer sa niskim faktorom snage je instrument koji se koristi za precizno merenje niskih vrednosti faktora snage.

Zašto standardni vatmeri ne uspevaju

Vrednost odbojnog momenta je vrlo niska, čak i kada potpuno pobudimo strujne i pritisne bobine.

Greške uzrokovane induktivnošću pritisne bobine.

Gore navedena dva razloga dovode do vrlo netočnih rezultata, stoga ne bi trebalo koristiti obične ili standardne vatmere za merenje niske vrednosti faktora snage.

Dizajn vatmera sa niskim faktorom snage

Modifikovani krug prikazan je ispod:

Ovde smo koristili posebnu bobinu zvanu kompenzaciona bobina, koja prenosi struju jednaku zbiru dveju struja, tj. opterećenja plus struja pritisne bobine.

Pritisna bobina je postavljena tako da polje proizvedeno kompenzacionom bobinom bude suprotno polju proizvedenom pritisnom bobinom, kao što je prikazano na gornjem dijagramu kruga.

• Tako je slobodno polje posledica samo struje I. Stoga na ovaj način greške izazvane pritisnom bobinom mogu biti neutralizovane.

• Zahtevamo kompenzacionu bobinu u krugu kako bismo napravili vatmer sa niskim faktorom snage. To je druga modifikacija o kojoj smo detaljno govorili iznad.

• Sada treći tačka se odnosi na kompenzaciju induktivnosti pritisne bobine, što se može postići modificiranjem gornjeg kruga.

Sada izvedimo izraz za faktor korekcije induktivnosti pritisne bobine. I od tog faktora korekcije ćemo izvesti izraz za grešku izazvanu induktivnošću pritisne bobine.

Kada se uzme u obzir induktivnost pritisne bobine, napona preko nje nije u fazi sa primljenim naponom.

Stoga u tom slučaju ona zapostavlja pod uglom

Gdje je R električni otpor u seriji sa pritisnom bobinom, rp je otpor pritisne bobine, zaključujemo da je i struja u strujnoj bobini zapostavljena pod nekim uglom sa strujom u pritisnoj bobini. I taj ugao je dat sa C = A – b. U tom trenutku čitanje voltmetra je dato sa

Gdje je Rp (rp+R) i x je ugao. Ako zanemarimo efekat induktivnosti pritisne bobine, tj. stavimo b = 0, imamo izraz za stvarnu snagu kao

Uzimajući omjer jednačina (2) i (1) imamo izraz za faktor korekcije kao što je napisano ispod:

I od toga faktora korekcije greška se može izračunati kao,

Uvrštavanjem vrednosti faktora korekcije i uzimanjem odgovarajuće aproksimacije imamo izraz za grešku kao VIsin(A)*tan(b).

Sada znamo da greška izazvana induktivnošću pritisne bobine data je izrazom e = VIsin(A) tan(b), ako je faktor snage niski (tj. u našem slučaju vrednost φ je velika, stoga imamo veliku grešku).

Da bismo izbegli tu situaciju, povezali smo promenljivi serijni otpor sa kondenzatorom, kao što je prikazano na gornjoj slici.Ovaj finalno modifikovani krug poznat je kao vatmer sa niskim faktorom snage.Moderni vatmer sa niskim faktorom snage je dizajniran tako da daje visoku tačnost pri merenju faktora snage čak i nižih od 0,1.