Låg effektivitet wattmätare
Definition av låg effektfaktormätare
En låg effektfaktormätare är ett instrument som används för att mäta låga värden på effektfaktor med hög precision.
Varför vanliga effektmätare misslyckas
Värdet av avvikelsemomentet är mycket lågt även om vi fullt ut ansluter strömspolen och spänningspolen.
Fel orsakade av induktansen i spänningspolen.
De ovanstående två skälen ger mycket osäkra resultat, därför bör vi inte använda normala eller vanliga effektmätare för att mäta låga värden på effektfaktorn.
Design av låg effektfaktormätare
Den modifierade kretsen visas nedan:
Här har vi använt en särskild spole som kallas kompensationsspole, den bär en ström som motsvarar summan av två strömmar, det vill säga belastningsström plus spänningspolsström.
Spänningspolen placeras så att fältet som produceras av kompensationsspolen motverkas av fältet som produceras av spänningspolen, som visas i den ovanstående kretsdiagrammet.
På detta sätt är det totala fältet endast beroende av strömmen I. På detta sätt kan fel orsakade av spänningspolen neutraliseras.
Vi behöver en kompensationsspole i kretsen för att göra en låg effektfaktormätare. Detta är den andra modifieringen som vi har diskuterat i detalj ovan.
Nu handlar det tredje punkten om kompensation av induktansen i spänningspolen, vilket kan uppnås genom modifiering av den ovanstående kretsen.
Låt oss nu härleda ett uttryck för korrekturfaktorn för induktansen i spänningspolen. Och från denna korrekturfaktor ska vi härleda ett uttryck för fel orsakat av induktansen i spänningspolen.
När man beaktar induktansen i spänningspolen är spänningen över den inte faslik med tillämpad spänning.
Därför dröjer den i det fallet med en vinkel
Där R är elektriskt motstånd i serie med spänningspolen, rp är spänningspolsmotstånd, här konstaterar vi också att strömmen i strömspolen också dröjer med en viss vinkel jämfört med strömmen i spänningspolen. Och denna vinkel ges av C = A – b. Vid detta tillfälle är läsningen av voltmätaren givet av
Där Rp är (rp+R) och x är vinkel. Om vi ignorerar effekten av induktansen i spänningspolen, det vill säga sätter b = 0, har vi uttrycket för verklig effekt som
Genom att ta kvoten mellan ekvationerna (2) och (1) har vi ett uttryck för korrekturfaktorn som anges nedan:
Och från denna korrekturfaktor kan felet beräknas som,
Genom att ersätta värdet av korrekturfaktorn och genom att ta lämplig approximation har vi ett uttryck för fel som VIsin(A)*tan(b).
Nu vet vi att felet orsakat av induktansen i spänningspolen ges av uttrycket e = VIsin(A) tan(b), om effektfaktorn är låg (det vill säga i vårt fall är värdet av φ stort, därför har vi ett stort fel).
För att undvika denna situation har vi anslutit en variabel serie-resistor med en kondensator som visas i figuren ovan. Denna slutgiltigt modifierade krets kallas låg effektfaktormätare. En modern låg effektfaktormätare är utformad så att den ger hög precision vid mätning av effektfaktorer ännu lägre än 0.1.
