Düşük Güç Faktörü Wattmetre

Düşük Güç Faktörü Wattmetre Tanımı

Düşük güç faktörünü doğru bir şekilde ölçmek için kullanılan bir alettir.

Neden Standart Wattmetreler Başarısız Olur

Akım ve basınç bobinleri tam olarak uyarıldığında bile sapma tork değeri çok düşüktür.

Basınç bobini indüktansına bağlı hatalar.

Yukarıdaki iki neden, çok hassas sonuçlar vermediğinden normal veya sıradan wattmetrelerin düşük güç faktörünün ölçülmesinde kullanılması gerekmez.

Düşük Güç Faktörü Wattmetre Tasarımı

Değiştirilmiş devre aşağıda gösterilmiştir:

Burada, yük akımı artı basınç bobini akımı toplamına eşit bir akım taşıyan özel bir bobin kullanılmıştır.

Basınç bobini, yukarıdaki devre şemasında gösterildiği gibi, telafi bobinin oluşturduğu alanın, basınç bobinin oluşturduğu alana karşı geldiği şekilde yerleştirilmiştir.

• Bu nedenle, net alan sadece I akımına bağlıdır. Bu şekilde, basınç bobininden kaynaklanan hatalar nötralize edilebilir.

• Düşük güç faktörü metri yapmak için devrede telafi bobine ihtiyacımız vardır. Bu, yukarıda detaylı olarak tartıştığımız ikinci değişikliktir.

• Şimdi üçüncü nokta, basınç bobinin indüktansının telafisi ile ilgilidir ve bu, yukarıdaki devrede yapılan değişikliklerle sağlanabilir.

Şimdi, basınç bobinin indüktansı için düzeltme faktörü ifadesini türetelim. Bu düzeltme faktöründen, basınç bobinin indüktansından kaynaklanan hatanın ifadesini elde edeceğiz.

Basınç bobinin indüktansını dikkate aldığımızda, üzerindeki gerilim uygulanan gerilimle fazda değildir.

Bu nedenle, bu durumda belirli bir açıyla geri kalır.

Burada, R, basınç bobiniyle seri olan elektriksel direnç, rp ise basınç bobini direncidir. Ayrıca, akım bobinindeki akımın da basınç bobinindeki akım ile belirli bir açıyla geri kaldığını sonucuna varıyoruz. Bu açı C = A – b ile verilir. Bu zaman diliminde voltmetre okuması şu şekilde verilir:

Burada, Rp (rp+R) ve x açıdır. Eğer basınç bobinin indüksiyon etkisini ihmal edersek, yani b = 0 koyarsak, gerçek gücün ifadesi şu şekilde olur:

Denklemler (2) ve (1) arasındaki oranla, aşağıdaki düzeltme faktörü ifadesini elde ederiz:

Ve bu düzeltme faktöründen, hata şu şekilde hesaplanabilir:

Düzeltme faktörünün değerini yerleştirip uygun yaklaşımlarla, hatanın ifadesi VIsin(A)*tan(b) olarak elde edilir.

Şimdi, basınç bobinin indüktansından kaynaklanan hata e = VIsin(A) tan(b) ifadesi ile verilir. Eğer güç faktörü düşükse (yani bizim durumumuzda φ'nın değeri büyük olduğundan, hata da büyük olacaktır).

Bu durumu önlemek için, yukarıdaki figürde gösterildiği gibi, değişken seri dirençle bir kapasitör bağlantılıdır.Bu son değiştirilmiş devre, düşük güç faktörü metri olarak bilinir.Modern düşük güç faktörü metre, 0.1'den daha düşük güç faktörlerini ölçerken yüksek doğruluk sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.