Effektfaktormätare | Elektrodynamometertyp av effektfaktormätare

Innan vi introducerar olika typer av effektfaktormätare är det mycket viktigt att förstå vad effektfaktormätare behövs till. Varför beräknar vi inte effektfaktorn i en växelströmskrets direkt genom att dela effekten med produkten av ström och spänning eftersom dessa läsningar kan enkelt erhållas från vattimetrar, ammetrar och voltmeter. Det finns uppenbarligen olika begränsningar med att använda denna metod, eftersom den kanske inte ger hög noggrannhet, och chansen för att felet ökar är mycket stor. Därför antas inte denna metod inom industrin. Att mäta effektfaktor exakt är mycket viktigt överallt.
I energiöverföringssystem och distributionsystem mäter vi effektfaktor på varje station och elektrisk understation med hjälp av dessa effektfaktormätare. Mätning av effektfaktor ger oss kunskap om typen av laster vi använder och hjälper till att beräkna förluster som uppstår under energiöverföringssystemet och distribution.

Därför behöver vi ett separat enhet för att beräkna effektfaktorn exakt och mer precis.
Den generella konstruktionen av någon effektfaktormätarkrets inkluderar två spolar, nämligen tryckspol och strömspola. Tryckspolen är ansluten över kretsen medan strömspolen är ansluten så att den kan bära kretsens ström eller en bestämd del av strömmen. Genom att mäta fasforskjutningen mellan spänningen och strömmen kan den elektriska effektfaktorn beräknas på en lämplig kalibrerad skala. Vanligtvis är tryckspolen indelad i två delar, nämligen induktiv och icke-induktiv del eller ren resistiv del. Det finns ingen behov av styrsystem eftersom vid jämvikt finns det två motsatta krafter som balanserar pekarens rörelse utan något behov av kontrollerande kraft.

Nu finns det två typer av effektfaktormätare-

1. Elektrodynamometertyp

2. Rörelsejärntyp.

Låt oss studera elektrodynamometertypen först.

Elektrodynamometertypens Effektfaktormätare

I elektrodynamometertypens effektfaktormätare finns det ytterligare två typer beroende på nätspänning

1. Enfas

2. Trefas.

Det generella kretsschemat för enfas elektrodynamometereffektfaktormätare visas nedan.

Nu är tryckspolen delad i två delar, en är rent induktiv och en annan är rent resistiv som visas i diagrammet av motstånd och induktor. För närvarande gör referensplanet en vinkel A med spol 1. Och vinkeln mellan båda spolarna 1 och 2 är 90o. Så spol 2 gör en vinkel (90o + A) med referensplanet. Skalan på mätaren är korrekt kalibrerad som visar värdena för cosinus av vinkeln A. Låt oss markera det elektriska motståndet anslutet till spol 1 som R och induktorn anslutet till spol 2 som L. När effektfaktorn mäts justeras värdena för R och L så att R = wL så att båda spolar bärs lika stora strömmar. Därför ligger strömmen genom spol 2 90o efter strömmen i spol 1 eftersom spol 2:s bana är högst induktiv i sin natur.
Låt oss härleda ett uttryck för avvikelsemoment för denna effektfaktormätare. Nu finns det två avvikelsemoment, ett verkar på spol 1 och ett annat verkar på spol 2. Spolvindningarna är arrangerade så att de två moment som produceras är motsatta till varandra, och därför kommer pekaren att ta en position där de två momenten är lika. Låt oss skriva ett matematiskt uttryck för avvikelsemomentet för spol 1-

Där M är det maximala värdet av den mutuella induktansen mellan de två spolar,
B är den vinkulära avvikelsen av referensplanet.
Nu är det matematiska uttrycket för avvikelsemomentet för spol 2-

Vid jämvikt har vi båda momenten som lika, så genom att sätta T1=T2 har vi A = B. Härifrån kan vi se att avvikelsenvinkeln är en mått på fasvinkeln i den givna kretsen. Fasskissen visas också för kretsen så att strömmen i spol 1 är ungefär 90o till strömmen i spol 2.

Nedan ges några fördelar och nackdelar med att använda elektrodynamiska effektfaktormätare.

Fördelar med Elektrodynamiska Effektfaktormätare

1. Förluster är mindre p.g.a. minimal användning av järndelar och ger också mindre fel över ett litet frekvensintervall jämfört med rörelsejärntyper.

2. De har högt moment-vikt-förhållande.

Nackdelar med Elektrodynamiska Effektfaktormätare

1. Arbetande krafter är små jämfört med rörelsejärntyper.

2. Skalan sträcker sig inte över 360o.

3. Kalibreringen av elektrodynamometertyper påverkas starkt av förändringar i nätspänningsfrekvensen.

4. De är ganska dyra jämfört med andra instrument.

Ut