Mataas na Wattmeter na May Mababang Power Factor: Ano ito? (At Bakit Ito Ginagamit)

Ano ang Low Power Factor Wattmeter?

Ang low power factor meter ay isang instrumentong ginagamit upang makatuklas ng mababa na halaga ng power factor. Bago natin pag-aaralan pa ang low power factor meter, kailangan nating maintindihan kung bakit kailangan natin ng low power factor wattmeter (kumpara sa standard electrodynamometer wattmeter)

Ang sagot ay simple: ang standard wattmeter ay nagbibigay ng hindi tama na resulta.

Ngayon, may dalawang pangunahing sitwasyon kung saan hindi dapat nating gamitin ang ordinaryong wattmeter sa pagsukat ng mababang power factor:

1. Ang halaga ng deflecting torque ay napakababa kahit na fully excited ang current at pressure coils.

2. Mga error dahil sa inductance ng pressure coil.

Ang mga itong dalawang dahilan ay nagbibigay ng hindi tama na resulta kaya hindi dapat nating gamitin ang normal o ordinaryong watt meters sa pagsukat ng mababang halaga ng power factor.

Gayunpaman, sa pamamagitan ng ilang modipikasyon o pagdaragdag ng bagong mga tampok, maaari nating gamitin ang modified electrodynamic wattmeter o low power factor para masukat nang tama ang mababang power factor.

Ideally, aataasan natin ang power factor sa pamamagitan ng power factor correction. Ngunit minsan, hindi posible na gawin ito (dahil sa teknikal na kadahilanlan o budgetaryong isyu).

Dito, ipapaliwanag natin kung saan kailangan nating gawin ang modipikasyon. Ito ang pinag-uusapan natin isa-isa sa ibaba:

(1) Ang electrical resistance ng ordinaryong wattmeter’s pressure coil ay binabawasan sa mababang halaga upang mapalaki ang current sa pressure coil circuit, kaya ito nagresulta sa. Sa kategoryang ito, may dalawang kaso, diagram na ito, at ito ang ipinapakita sa ibaba:

Sa unang kategorya, ang parehong dulo ng pressure coil ay konektado sa supply-side (i.e. ang current coil ay serye sa load). Ang supply voltage ay katumbas ng voltage sa pressure coil. Kaya sa kasong ito, ang power na ipinapakita ng unang wattmeter ay katumbas ng power loss sa load plus power loss sa current coil.

Sa ikalawang kategorya, ang current coil ay hindi serye sa load at ang voltage sa pressure coil ay hindi katumbas ng applied voltage.

Ang voltage sa pressure coil ay katumbas ng voltage sa load. Ang power na ipinapakita ng ikalawang-watt meter ay katumbas ng power loss sa load plus power loss sa pressure coil.

Sa pag-uusap sa itaas, natutunan natin na sa parehong kaso, mayroon tayo ng ilang halaga ng error kaya may pangangailangan na gawin ang ilang modipikasyon sa circuits na ito upang makuha ang minimum na error.

Ang modified circuit ay ipinapakita sa ibaba:
Ginamit natin dito ang isang espesyal na coil na tinatawag na compensating coil, ito ay nagdadala ng current na katumbas ng sum ng dalawang currents i.e. load current plus pressure coil current.

Ang pressure coil ay nakalagay sa ganito na ang field na gawa ng compensating coil ay laban sa field na gawa ng pressure coil tulad ng ipinapakita sa circuit diagram sa itaas.

Kaya ang net field ay dahil lamang sa current I. Kaya sa paraang ito, ang mga error na dulot ng pressure coil ay ma-neutralize.

(2) Kailangan natin ng compensating coil sa circuit upang makagawa ng low power factor meter. Ito ang pangalawang modipikasyon na ipinaglaban natin sa detalye sa itaas.

(3) Ngayon, ang pangatlong punto ay tumutukoy sa kompensasyon ng inductance ng pressure coil, na maaaring makamit sa pamamagitan ng modipikasyon sa circuit na ito.

Ngayon, hayaan nating deribuhin ang expression para sa correction factor para sa inductance ng pressure coil. At mula sa correction factor na ito, ariin natin ang expression para sa error dahil sa inductance ng pressure coil.

Kung ituturing natin ang inductance ng pressure coil, wala tayong voltage sa pressure na nasa phase sa applied voltage.

Kaya sa kasong ito, ito ay lagging sa isang angle

Kung saan, R ay electrical resistance sa series sa pressure coil, rp ay pressure coil resistance, dito din natin matutunan na ang current sa current coil ay lagging rin sa isang angle sa current sa pressure coil. At ang angle na ito ay ibinibigay ng C = A – b. Sa oras na ito, ang reading ng voltmeter ay ibinibigay ng

Kung saan, Rp ay (rp+R) at x ay angle. Kung ititiryo natin ang epekto ng inductance ng pressure i.e. putting b = 0, mayroon tayong expression para sa true power bilang

Sa pagkuha ng ratio ng equations (2) at (1), mayroon tayong expression para sa correction factor bilang isinulat sa ibaba:

At mula sa correction factor na ito, maaaring makalkula ang error bilang

Sa pag-substitute ng value ng correction factor at pagkuha ng suitable na approximation, mayroon tayong expression para sa error bilang VIsin(A)*tan(b).

Ngayon, alam natin na ang error na dulot ng inductance ng pressure coil ay ibinibigay ng expression e = VIsin(A) tan(b), kung ang power factor ay mababa (i.e. sa aming kaso, ang halaga ng φ ay malaki kaya may malaking error).

Kaya upang maiwasan ang sitwasyong ito, konektado natin ang variable series resistance sa capacitor tulad ng ipinapakita sa figure sa itaas.

Ang final na modified circuit na nakuha ay tinatawag na low power factor meter.

Ang modernong low power factor meter ay disenyo nang may mataas na katumpakan habang sinusukat ang power factors na mas mababa pa kaysa 0.1.

Pahayag: Igalang ang orihinal, mahalagang artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may paglabag sa copyright pakisundo.