バリアメータ | シングルフェーズおよびポリフェーズバリアメータ

回路のリアクティブパワを測定する計器はバーメータと呼ばれます。リアクティブパワとは何でしょうか？回路におけるリアクティブパワはVIsinAで与えられます。
ここではリアクティブパワの物理的な意味について説明する必要はありません。数学的な関係だけが十分です。リアクティブパワの測定は重要です。なぜなら、回路内のリアクティブパワが多いと電力係数が悪くなり、損失が多くなるからです。電力供給に基づいて、バーメータは以下のように分類されます。

1. 単相バーメータ

2. 多相バーメータ。

これらの両方のタイプのバーメータについて順番に説明します。

単相バーメータ

このタイプのバーメータでは、圧力コイルは非常にインダクティブになり、圧力コイルの電流が圧力コイルの電圧を90度先行するように設計されています。コイルの電流は、供給電圧との位相差が角度Aである負荷電流です。バーメータの読み取り値は以下の式で与えられます。

これは数学的に回路のリアクティブパワと等しいです。
以下は単相バーメータの回路図です。

上記の回路のベクトル図を作成しましょう。基準軸として電圧軸を取ります。
圧力コイルの電流は電圧に対して90度遅れています。これはベクトル図で明確に示されています。

このバーメータを使用する際にはいくつかの欠点があります。特に高調波が存在する場合、リアクティブパワを正確に測定できません。

多相バーメータ

リアクティブパワの測定に必要な位相シフトを生成するために、2つのオートトランスフォーマーがオープンデルタ接続で使用されます。両方のワットメータの電流コイルは供給線1と3に直列に接続されます。

一方、圧力コイルは以下の図に示すように並列に接続されます。

両方のオートトランスフォーマーは、図に示すように最大115.4%のライン電圧を生み出すことができます。両方のトランスフォーマーのタッピングは57.7%、100%、115.4%で行われます。ワットメータ1の圧力コイルの一端（1とマークされている）はオートトランスフォーマー2の115.4%タッピングに接続され、もう一端はオートトランスフォーマー1の57.7%タッピングに接続されます。この接続により、ワットメータ1の圧力コイルに生じる電圧はライン電圧と同じですが、90度位相がシフトしています。したがって、ワットメータによって示される電力はリアクティブパワに等しくなります。同様に、ワットメータ2の圧力コイルも同じライン電圧を示しますが、位相が異なり、この位相差は再び90度です。現在、両方のワットメータの読み取り値の算術和は回路の総リアクティブパワに等しくなります。

なお、三相平衡回路のリアクティブパワは単一ワットメータ法で測定することができます。この回路図は以下の通りです。

電流コイルは図に示すようにライン2に直列に接続されます。圧力コイルはライン1とライン2の間に接続されます。ワットメータの読み取り値はリアクティブパワを測定します。

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