Niskofaktorski vatomjer: Što je to? (I zašto se koristi)

Što je vatažir s niskim faktorom snage?

Vatažir s niskim faktorom snage je instrument koji se koristi za točno mjerenje niskih vrijednosti faktora snage. Prije nego što proučavamo više o vatažiru s niskim faktorom snage, moramo razumjeti zašto nam uopće treba vatažir s niskim faktorom snage (nasuprot standardnom elektrodinamičkom vatažiru)

Odgovor je jednostavan: standardni vatažir daje netočne rezultate.

Sada postoje dvije glavne situacije u kojima ne bi trebali koristiti obični vatažir za mjerenje niskog faktora snage:

1. Vrijednost odbojnog momenta je vrlo niska, iako potpuno pobudimo struja i zavojnice tlaka.

2. Greške zbog induktivnosti zavojnice tlaka.

Gore navedeni dvije razloge daju vrlo netočne rezultate, stoga ne bi trebali koristiti normalne ili obične vatažire za mjerenje niske vrijednosti faktora snage.

Međutim, unoseći neke modifikacije ili dodajuci nove značajke, možemo koristiti modificiran elektrodinamički vatažir ili vatažir s niskim faktorom snage za točno mjerenje niskog faktora snage.

Idealno, povećavali bismo faktor snage putem korekcije faktora snage. No ponekad nije moguće dovoljno povećati faktor snage (zbog tehničkih razloga ili ograničenja budžeta).

Evo gdje trebamo unijeti modifikacije. Ove su opisane ispod:

(1) Električni otpor običnog vatažira s zavojnicom tlaka smanji se na nisku vrijednost tako da se struja u krugu zavojnice tlaka poveća, što dovodi do. U ovoj kategoriji se pojavljuju dvije situacije, dijagrami su prikazani ispod:

U prvoj kategoriji su obje strane zavojnice tlaka spojene na stranu napajanja (tj. zavojnica struje je u seriji s opterećenjem). Napon napajanja jednak je naponu na zavojnici tlaka. Stoga u ovom slučaju imamo snagu pokazanu prvom vatažiru koja je jednaka gubitku snage u opterećenju plus gubitku snage u zavojnici struje.

U drugoj kategoriji, zavojnica struje nije u seriji s opterećenjem, a napon na zavojnici tlaka nije jednak primjenjenom naponu.

Napon na zavojnici tlaka jednak je naponu na opterećenju. Ova snaga pokazana drugim vatažirom jednaka je gubitku snage u opterećenju plus gubitku snage u zavojnici tlaka.

Iz prethodnog razgovora zaključujemo da u oba slučaja imamo određenu količinu grešaka, stoga postoji potreba za nekim modifikacijama u gornjim krugovima kako bi se smanjile greške.

Modificirani krug prikazan je ispod:
Koristili smo poseban zavojnicu, nazvanu kompenzacijska zavojnica, koja nosi struju jednaku zbroju dvije struje, tj. struja opterećenja plus struja zavojnice tlaka.

Zavojnica tlaka smještena je tako da je polje stvoreno kompenzacijskom zavojnicom suprotno polju stvorenom zavojnicom tlaka, kao što je prikazano na gornjem dijagramu kruga.

Stoga je ukupno polje uzrokovano samo strujom I. Tako se na taj način neutraliziraju greške uzrokovane zavojnicom tlaka.

(2) Trebamo kompenzacijsku zavojnicu u krugu kako bismo izradili vatažir s niskim faktorom snage. To je druga modifikacija o kojoj smo detaljno govorili iznad.

(3) Sada treći točak obrađuje kompenzaciju induktivnosti zavojnice tlaka, što se može postići modificiranjem gornjeg kruga.

Sada izvedimo izraz za faktor korekcije zavojnice tlaka. I iz tog faktora korekcije izvedimo izraz za grešku uzroku od induktivnosti zavojnice tlaka.

Ako uzmemo u obzir induktivnost zavojnice tlaka, napon na zavojnici tlaka nije fazoniran s primjenjenim naponom.

Stoga u tom slučaju zapazi se kašnjenje za kut

gdje je R električni otpor u seriji s zavojnicom tlaka, rp je otpor zavojnice tlaka, zaključujemo da je struja u zavojnici struje također kasnija za neki kut s strujom u zavojnici tlaka. I taj kut daje C = A – b. U tom trenutku čitanje voltmetra daje

gdje je Rp je (rp+R) i x je kut. Ako zanemarimo učinak induktivnosti zavojnice tlaka, tj. stavimo b = 0, imamo izraz za stvarnu snagu kao

Uzimajući omjer jednadžbi (2) i (1) imamo izraz za faktor korekcije napisan ispod:

I iz tog faktora korekcije grešku možemo izračunati kao

Uvrštavajući vrijednost faktora korekcije i uzimajući prikladnu aproksimaciju, imamo izraz za grešku kao VIsin(A)*tan(b).

Sada znamo da greška uzrokovana induktivnošću zavojnice tlaka dana je izrazom e = VIsin(A) tan(b), ako je faktor snage niski (tj. u našem slučaju vrijednost φ je velika, stoga imamo veliku grešku).

Stoga kako bismo izbjegli tu situaciju, spojili smo promjenjivi serijski otpor s kapacitetom, kao što je prikazano na gornjem dijagramu.

Taj finalno modificirani krug koji je dobiven naziva se vatažir s niskim faktorom snage.

Moderni vatažir s niskim faktorom snage dizajniran je tako da daje visoku preciznost pri mjerenju faktora snage čak i niže od 0,1.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijede podijeliti, ako postoji kršenje autorskih prava molim kontaktirajte za brisanje.