Alacsony teljesítményfaktorú wattmérő: Mivel az? (És miért használják?)
Miben különbözik a alacsony teljesítményfaktorú wattmérő?
A alacsony teljesítményfaktorú mérő egy eszköz, amely pontosan mérti az alacsony teljesítményfaktor értékeit. Mielőtt továbbiakban megismerjük a alacsony teljesítményfaktorú mérőt, meg kell értenünk, miért van szükségünk egy ilyen mérőre (ellentétben a standard elektrodinamikus wattmérővel).
A válasz egyszerű: a standard wattmérő pontatlan eredményeket ad.
Most két fő helyzetben nem használhatunk szabályos wattmérőt az alacsony teljesítményfaktor mérésekor:
A nyomóerő értéke nagyon alacsony, még akkor is, ha teljesen felkészítjük a áram és nyomás csapágyakat.
Hibák a nyomáscsapágy induktív hatásából.
Az előbbi két ok miatt nagyon pontatlan eredményeket kapunk, így nem szabad szabályos vagy általános wattmérőket használni az alacsony teljesítményfaktor értékének mérésére.
Azonban néhány módosítás vagy új funkció hozzáadásával használhatunk módosított elektrodinamikus wattmérőt vagy alacsony teljesítményfaktorú mérőt, hogy pontosan mérjük az alacsony teljesítményfaktort.
Ideálisan a teljesítményfaktort növelnénk a teljesítményfaktor javításával. Néha azonban technikai vagy költségvetési okokból nem lehet elegendően magasra emelni a teljesítményfaktort.
Itt fogjuk megbeszélni, hol kell módosítást végezni. Ezeket alább soronként tárgyaljuk:
(1) A szabályos wattmérő nyomáscsapágyának elektromos ellenállása megszűnik, hogy a nyomáscsapágy áramkörében a jutott áram növekedjen, így ez vezet. Ebben a kategóriában két eset, diagram jelenik meg, amelyek az alábbiakban láthatók:
Az első kategóriában a nyomáscsapágy mindkét végét a készlet oldalához kötjük (azaz az áramcsapág sorosan a terheléssel). A készlet feszültsége egyenlő a nyomáscsapágy feszültségével. Így ebben az esetben a wattmérő által mutatott teljesítmény egyenlő a terhelésben elvesztett teljesítménnyel plusz a nyomáscsapágyban elvesztett teljesítménnyel.
A második kategóriában az áramcsapág nem sorosan a terheléssel, és a nyomáscsapágyon lévő feszültség nem egyenlő az alkalmazott feszültséggel.
A nyomáscsapágyon lévő feszültség egyenlő a terhelésen lévő feszültséggel. Ez a második wattmérő által mutatott teljesítmény egyenlő a terhelésben elvesztett teljesítménnyel plusz a nyomáscsapágyban elvesztett teljesítménnyel.
Az előző beszélgetésből arra a következtetésre jutottunk, hogy mindkét esetben bizonyos mennyiségű hiba van, ezért szükség van a fenti áramkörek módosítására, hogy minimális legyen a hiba.
A módosított áramkör az alábbiak szerint:
Itt speciális csapágyt használtunk, amit kompenzáló csapágyként nevezünk, amely olyan áramot visz, ami a terhelési áram és a nyomáscsapágy áramának összege.
A nyomáscsapágy olyan módon helyezkedik el, hogy a kompenzáló csapágy által keltett mezőt a nyomáscsapágy által keltett mező ellenirányba állítsa, ahogy az fenti áramkör-diagramon látható.
Így a nettó mező csak az I áramból származik. Így ezzel a módszerrel a nyomáscsapágy által okozott hibák kiejthetők.
(2) Kompenzáló csapágy szükséges a körben, hogy alacsony teljesítményfaktorú mérőt készítsünk. Ez a második módosítás, amit részletesen már fentebb tárgyaltunk.
(3) Most a harmadik pont a nyomáscsapágy induktivitásának kompenzálásával foglalkozik, amit a fenti áramkör módosításával tudunk elérni.
Most levezetünk egy kifejezést a nyomáscsapágy induktivitásának korrekciónak, és ebből a korrekción kifejezést számítunk ki a nyomáscsapágy induktivitásából származó hibához.
Ha a nyomáscsapágy induktivitását figyelembe vesszük, nincs fázisban a nyomáscsapágyon lévő feszültség az alkalmazott feszültséggel.
Ezért ebben az esetben egy szöggel tartja a hátrányt
Ahol, R a soros elektromos ellenállás a nyomáscsapágy mellett, rp a nyomáscsapágy ellenállása, itt is következtethetünk, hogy az áramcsapágban lévő áram is valamilyen szöggel tartja a hátrányt a nyomáscsapágyban lévő árammal. És ez a szög C = A – b. Ekkor a voltmérő olvasata a következő:
Ahol, Rp (rp+R) és x a szög. Ha figyelmen kívül hagyjuk a nyomáscsapágy induktivitásának hatását, azaz b = 0, akkor a valós teljesítmény kifejezése a következő:
Az (2) és (1) egyenletek arányának felvételekor a korrekciós tényező kifejezése az alábbiak szerint:
És ebből a korrekciós tényezőből a hiba kiszámítható, mint
A korrekciós tényező értékének behelyettesítése és a megfelelő közelítés után a hiba kifejezése VIsin(A)*tan(b).
Most tudjuk, hogy a nyomáscsapágy induktivitásából származó hiba a következő kifejezéssel adható meg: e = VIsin(A) tan(b), ha a teljesítményfaktor alacsony (azaz az esetünkben a φ értéke nagy, így nagy a hiba).
Így annak érdekében, hogy elkerüljük ezt a helyzetet, változó soros ellenállást kötöttünk egy kondenzátorral, ahogy az a fenti ábrán látható.
Ez a végleges módosított áramkör, amelyet a alacsony teljesítményfaktorú mérő.
A modern alacsony teljesítményfaktorú mérő olyan módon készült, hogy nagy pontossággal mérje a teljesítményfaktorokat, még akkor is, ha alacsonyabbak, mint 0,1.
Nyilatkozat: Tiszteletben tartsa az eredeti anyagot, a jó cikkek megosztandóak, ha sérül a jog, forduljon a törlésért.
