Lav effekt faktor wattmåler: Hvad er det? (Og hvorfor bruges det)

Hvad er en wattmåler med lav effektfaktor?

En wattmåler med lav effektfaktor er et instrument, der bruges til præcis at måle lave værdier af effektfaktor. Før vi studerer mere om wattmåleren med lav effektfaktor, skal vi forstå, hvorfor vi har brug for en wattmåler med lav effektfaktor i første omgang (i modsætning til en standard elektrodynamometer wattmåler)

Svaret er simpelt: en standard wattmåler giver u korrekte resultater.

Nu er der to hovedsituationer, hvor vi ikke bør bruge en almindelig wattmåler til at måle en lav effektfaktor:

1. Værdien af den afskydende drejningsmoment er meget lav, selvom vi fuldt ud opfylder strømkredsen og trykspolen.

2. Fejl på grund af induktiviteten i trykspolen.

De to ovennævnte grunde giver meget upræcise resultater, så vi bør ikke bruge normale eller almindelige wattmålere til at måle lav værdi af effektfaktoren.

Dog kan vi ved at foretage nogle ændringer eller tilføje nogle nye funktioner bruge en modificeret elektrodynamisk wattmåler eller en wattmåler med lav effektfaktor til at måle lav effektfaktor præcist.

Ideelt set ville vi øge effektfaktoren gennem effektfaktorkorrektion. Men nogle gange er det ikke muligt at få effektfaktoren høj nok (af tekniske årsager eller budgetmæssige overvejelser).

Her vil vi diskutere, hvor vi skal foretage ændringen. Dette er diskuteret én efter én nedenfor:

(1) Den elektriske modstand i den almindelige wattmålers trykspole reduceres til en lav værdi, så strømmen i trykspolkredsen øges, hvilket fører til. I denne kategori opstår der to tilfælde, diagrammer, som vises nedenfor:

I den første kategori er begge ender af trykkets spole forbundet til forsynings-siden (dvs. strømkredsen er i serie med belastningen). Forsynings-spændingen er lig med spændingen over trykspolen. Så i dette tilfælde har vi effekt vist af den første wattmåler, som er lig med effekttabet i belastningen plus effekttabet i strømkredsen.

I den anden kategori er strømkredsen ikke i serie med belastningen, og spændingen over trykspolen er ikke lig med den anvendte spænding.

Spændingen over trykspolen er lig med spændingen over belastningen. Denne effekt, der vises af den anden wattmåler, er lig med effekttabet i belastningen plus effekttabet i trykspolen.

Ud fra ovenstående diskussion konkluderer vi, at i begge tilfælde har vi en vis mængde fejl, så der er brug for at foretage nogle ændringer i de ovenstående kredsløb for at have minimumsfejl.

Den modificerede kreds vises nedenfor:
Vi har her brugt en specialspole kaldet kompensationskreds, den føres en strøm, der er lig med summen af to strømme, dvs. belastningsstrøm plus trykspolstrøm.

Trykspolen er placeret sådan, at feltet, der dannes af kompensationskredsen, bliver modarbejdet af feltet, der dannes af trykspolen, som vist i det ovenstående kredsdiaagram.

Dermed er det nettofelt kun på grund af strømmen I. Så på denne måde kan fejl, der skyldes trykspolen, neutraliseres.

(2) Vi har brug for kompensationskreds i kredsen for at lave en wattmåler med lav effektfaktor. Det er den anden modification, vi har diskuteret i detaljer ovenfor.

(3) Nu handler tredje punkt om kompensation af induktiviteten i trykspolen, som kan opnås ved at foretage ændringer i den ovenstående kreds.

Lad os nu udlede et udtryk for korrektionsfaktoren for trykspolens induktivitet. Og fra denne korrektionsfaktor vil vi udlede et udtryk for fejl på grund af trykspolens induktivitet.

Hvis vi betragter induktiviteten i trykspolen, har vi ikke spænding over trykspolen i fase med den anvendte spænding.

Så i det tilfælde falder den med en vinkel

Hvor R er elektrisk modstand i serie med trykspolen, rp er trykspolens modstand, her konkluderer vi også, at strømmen i strømkredsen også falder med en vinkel sammen med strømmen i trykspolen. Og denne vinkel er givet ved C = A – b. I dette øjeblik er læsningen på voltmetern givet ved

Hvor, Rp er (rp+R) og x er vinklen. Hvis vi ignorerer effekten af trykspolens induktivitet, dvs. sætte b = 0, har vi udtryk for sand effekt som

Ved at tage forholdet mellem ligninger (2) og (1) har vi et udtryk for korrektionsfaktoren som skrevet nedenfor:

Og fra denne korrektionsfaktor kan fejlen beregnes som

Ved at indsætte værdien af korrektionsfaktoren og tage passende approksimation har vi et udtryk for fejl som VIsin(A)*tan(b).

Nu ved vi, at fejlen, der skyldes trykspolens induktivitet, er givet ved udtrykket e = VIsin(A) tan(b), hvis effektfaktoren er lav (dvs. i vores tilfælde er værdien af φ stor, så vi har en stor fejl).

For at undgå denne situation har vi forbundet variabel seriemodstand med en kapacitator, som vist i det ovenstående figur.

Den endelige modificerede kreds, der opnås, kaldes for en wattmåler med lav effektfaktor.

En moderne wattmåler med lav effektfaktor er designet således, at den giver høj præcision, når den måler effektfaktorer, der er lavere end 0,1.

Erklæring: Respektér originaliteten, godt indhold fortjener at deles. Hvis der sker overtrædelse af rettigheder, kontakt os for sletning.