Malalta Faktoro-Wattmetro: Kio ĝi estas? (Kaj Kial Ĝi Uzatas)
Kio estas malalta faktoro de potenco vatmetro?
Malalta faktoro de potenco metro estas instrumento uzata por precize mezuri malaltajn valorojn de faktoro de potenco. Antaŭ ol ni plu studas pri la malalta faktoro de potenco metro, ni devas kompreni kial ni bezonas tian vatmetron (kontraŭordinare al norma elektrodinamometro vatmetro)
La respondo estas simpla: norma vatmetro donas neakuratajn rezultojn.
Nun estas du ĉefaj situacioj, kie ni ne devus uzi ordinaran vatmetron por mezuri malaltan faktoron de potenco:
La valoro de defleksa momento estas tre malalta, eĉ se ni plene ekscitas la kurantan kaj presema spirejojn.
Eraroj pro indukto de la presema spirejo.
La supraj du kaŭzoj donas tre neakuratajn rezultojn, do ni ne devus uzi normalajn aŭ ordinaraĵnajn vatmetrojn por mezuri malaltajn valorojn de faktoro de potenco.
Tamen, per iuj modifoj aŭ aldono de novaj trajtoj, ni povas uzi modifitan elektrodinamometran vatmetron aŭ malaltan faktoron de potenco por precize mezuri malaltan faktoron de potenco.
Ideale, ni pligrandigus la faktoron de potenco per korekto de faktoro de potenco. Sed iam ne eblas sufiĉe pligrandigi la faktoron de potenco (pro teknikaj kialoj aŭ budĝetaj zorgoj).
Jen ni diskutos, kie ni devas faras la modifon. Jen ili unu post la alia:
(1) La elektra rezisto de la ordinara vatmetro presema spirejo estas reduktita al malalta valoro, tiel ke la kuranto en la presema spireja cirkvito estas pligrandigita, kio kondukas al. En ĉi tiu kategorio du kazoj, diagramoj aperas kaj ili estas montritaj sube:
En la unua kategorio ambaŭ finoj de la presema spirejo estas konektitaj al la flanko de provizo (t.e. la kuranta spirejo estas en serio kun la ŝarĝo). La provizvoltaĝo estas egala al la voltaĝo trans la presema spirejo. Tiel en ĉi tiu okazo ni havas potencon montritan per la unua vatmetro egalas al la potenca perdo en la ŝarĝo pluse la potenca perdo en la kuranta spirejo.
En la dua kategorio, la kuranta spirejo ne estas en serio kun la ŝarĝo kaj la voltaĝo trans la presema spirejo ne estas egala al la aplikita voltaĝo.
La voltaĝo trans la presema spirejo estas egala al la voltaĝo trans la ŝarĝo. Tiu potencon montritan per la dua-vatmetro egalas al la potenca perdo en la ŝarĝo pluse la potenca perdo en la presema spirejo.
El la supra diskuto, ni konkludas, ke en ambaŭ kazoj ni havas iom da eraroj, do estas necese fari iujn modifojn en la supra cirkvitoj por havi minimuman eraron.
La modifita cirkvito estas montrita sube:
Ni uzis ĉi tie specialan spirejon nomitan kompensanta spirejo, ĝi portas kuranton egalan al la sumo de du kurantoj t.e. ŝarĝa kuranto pluse presema spireja kuranto.
La presema spirejo estas situa tia, ke la kampo produktita de la kompensanta spirejo estas kontraŭstarita de la kampo produktita de la presema spirejo kiel montrite en la supra cirkvitdiagramo.
Tiel la neta kampo estas pro la kuranto I nur. Do en ĉi tiu maniero la eraroj kaŭzitaj de la presema spirejo povas esti neutraligitaj.
(2) Ni bezonas kompensantan spirejon en la cirkvito por fari la malaltan faktoron de potenco metron. Ĝi estas la dua modifo, kiun ni detale diskutis supre.
(3) Nun la tria punkto traktas la kompenson de la induktado de la presema spirejo, kiu povas esti atingita per farado de modifo en la supra cirkvito.
Nun lasu nin derivi esprimon por la korektfaktoro de la indukto de la presema spirejo. Kaj el ĉi tiu korektfaktoro, ni estos derivanta esprimon por eraro pro la indukto de la presema spirejo.
Se ni konsideras la indukton de la presema spirejo, ni ne havas voltanon trans la presema spirejo en fazo kun la aplikita voltaĝo.
Do en tiu okazo ĝi malfruas per angulo
Kie, R estas elektra rezisto en serio kun la presema spirejo, rp estas la rezisto de la presema spirejo, ĉi tie ni ankaŭ konkludas, ke la kuranto en la kuranta spirejo ankaŭ malfruas per iu angulo kun la kuranto en la presema spirejo. Kaj ĉi tiu angulo estas donita per C = A – b. En tiu tempo la lego de la voltmetro estas donita per
Kie, Rp estas (rp+R) kaj x estas angulo. Se ni ignoras la efikon de la indukto de la presema spirejo t.e. metante b = 0 ni havas esprimon por vera potenco kiel
Prenezante la rilatumon de ekvacioj (2) kaj (1) ni havas esprimon por korektfaktoro kiel skribite sube:
Kaj el ĉi tiu korektfaktoro la eraro povas esti kalkulata kiel
Substituante la valoron de la korektfaktoro kaj prenezante taŭgan aproksimadon ni havas esprimon por eraro kiel VIsin(A)*tan(b).
Nun ni scias, ke la eraro kaŭzita de la indukto de la presema spirejo estas donita per la esprimo e = VIsin(A) tan(b), se la faktoro de potenco estas malalta (t.e. en nia okazo la valoro de φ estas granda, do ni havas grandan eraron).
Do por eviti ĉi tiun situacion, ni konektis variablan serian reziston kun kapacitoro kiel montrite en la supra figuro.
Ĉi tiu finale modifita cirkvito tiel akirita estas nomata kiel malalta faktoro de potenco metro.
Moderna malalta faktoro de potenco metro estas disegnita tia, ke ĝi donas alta akurateco dum mezurado de faktoroj de potenco eĉ pli malalta ol 0.1.
Deklaro: Respektu la originalon, bonajn artikolojn valoras kompartigon, se estas ŝtelpeto bonvolu kontaktu por forigo.
