Koeficient využití elektrické energie | Elektrodynamometrický měřič koeficientu využití elektrické energie

Než se budeme zabývat různými typy měřičů faktoru využití, je velmi důležité pochopit, jaké jsou potřeby měřiče faktoru využití. Proč nepočítáme faktor využití v obvodě střídavého proudu prostým dělením výkonu součinem proudu a napětí, protože tyto čtení lze snadno získat z vátometru, ampermetru a voltmetru. Samozřejmě, že tato metoda má mnoho omezení, protože nemusí poskytnout vysokou přesnost a také existuje velká šance na nárůst chyb. Proto se tato metoda v průmyslovém světě nepoužívá. Přesné měření faktoru využití je všude velmi důležité.
V systému přenosu a distribuce elektrické energie měříme faktor využití na každé stanici a elektrické podstanici pomocí těchto měřičů faktoru využití. Měření faktoru využití nám poskytuje znalosti o typech zatěžovacích zařízení, které používáme, a pomáhá vypočítat ztráty, které se vyskytují během přenosu elektrické energie a distribuce.

Proto potřebujeme samostatné zařízení pro přesné a přesnější měření faktoru využití.
Obecná konstrukce libovolného měřiče faktoru využití zahrnuje dva cíveční obvody, a to tlakový cívečný obvod a proudový cívečný obvod. Tlakový cívečný obvod je spojen napříč obvodem, zatímco proudový cívečný obvod je spojen tak, aby mohl nést proud obvodu nebo určitou část proudu. Fázový rozdíl mezi napětím a proudem umožňuje vypočítat elektrický faktor využití na vhodně kalibrované stupnici. Obvykle je tlakový cívečný obvod rozdělen do dvou částí, a to induktivní a neinduktivní části nebo čistě rezistivní části. Neexistuje žádná potřeba řídicího systému, protože v rovnováze existují dvě opačné síly, které vyvažují pohyb ukazovátka bez jakékoli potřeby řídicí síly.

Nyní existují dva typy měřičů faktoru využití-

1. Elektrodynamometrický typ

2. Pohyblivý železný typ.

Zabýme se nejdříve elektrodynamometrickým typem.

Měřič faktoru využití elektrodynamometrického typu

V měřiči faktoru využití elektrodynamometrického typu existují dále dva typy podle napětí zásobování

1. Jednofázový

2. Třífázový.

Obecný schéma jednofázového měřiče faktoru využití elektrodynamometrického typu je uvedeno níže.

Nyní je tlakový cívečný obvod rozdělen do dvou částí, jedna je čistě induktivní, druhá je čistě rezistivní, jak je znázorněno na schématu rezistorem a cívkou. V současné době rovina referenčního bodu svírá úhel A s cívkou 1. A úhel mezi oběma cívkami 1 a 2 je 90°. Takže cívka 2 svírá úhel (90° + A) s referenční rovinou. Stupnice měřiče je správně kalibrována tak, aby ukazovala hodnoty kosinu úhlu A. Označme elektrickou odpor spojený s cívkou 1 jako R a cívkou spojenou s cívkou 2 jako L. Během měření faktoru využití jsou hodnoty R a L upraveny tak, aby R = wL, takže obě cívky nesou stejnou velikost proudu. Proto proud procházející cívkou 2 je pozadu o 90° vzhledem k proudu v cívkě 1, protože cesta cívky 2 je velmi induktivní povahy.
Zavedeme matematický výraz pro odvíjející moment pro tento měřič faktoru využití. Nyní existují dva odvíjející momenty, jeden působí na cívku 1 a druhý na cívku 2. Cívkové vinutí je uspořádáno tak, aby dva vytvořené momenty byly opačné a proto ukazovátko zaujme polohu, kde jsou oba momenty stejné. Zapišme matematický výraz pro odvíjející moment pro cívku 1-

Kde M je maximální hodnota vzájemné indukce mezi oběma cívkami,
B je úhel deflexe roviny referenčního bodu.
Nyní matematický výraz pro odvíjející moment pro cívku 2 je-

V rovnováze mají oba momenty stejnou hodnotu, takže po rovnání T1=T2 máme A = B. Zde vidíme, že úhel deflexe je měřítkem fázového úhlu daného obvodu. Je také uveden diagram fázorů pro obvod, takže proud v cívkě 1 je přibližně ve fázovém úhlu 90° k proudu v cívkě 2.

Níže jsou uvedeny některé výhody a nevýhody používání měřičů faktoru využití elektrodynamometrického typu.

Výhody měřičů faktoru využití elektrodynamometrického typu

1. Ztráty jsou menší kvůli minimálnímu použití železných částí a dále poskytují menší chybu v malém rozsahu frekvencí oproti pohyblivým železným přístrojům.

2. Mají vysoký poměr momentu k hmotnosti.

Nevýhody měřičů faktoru využití elektrodynamometrického typu

1. Pracovní síly jsou menší oproti pohyblivým železným přístrojům.

2. Stupnice není rozšířena na 360°.

3. Kalibrace přístrojů elektrodynamometrického typu je velmi ovlivněna změnou frekvence napájecího napětí.

4. Jsou poměrně dražší oproti jiným přístrojům.

Prohlášení: Respektujte původ, dobařé články jsou hodné zdieľania, ak dojde k porušeniu autorských práv, prosím, kontaktujte nás na odstránenie.