Wattmeter Faktor Daya Rendah: Apa Itu? (Dan Mengapa Digunakan)
Apa Itu Low Power Factor Wattmeter?
Alat pengukur faktor daya rendah adalah instrumen yang digunakan untuk mengukur nilai-nilai faktor daya rendah dengan akurat. Sebelum kita mempelajari lebih lanjut tentang alat pengukur faktor daya rendah, kita perlu memahami mengapa kita membutuhkan alat pengukur faktor daya rendah (dibandingkan dengan elektrodinamometer wattmeter standar)
Jawabannya sederhana: wattmeter standar memberikan hasil yang tidak akurat.
Ada dua situasi utama di mana kita tidak boleh menggunakan wattmeter biasa dalam mengukur faktor daya rendah:
Nilai torsi defleksi sangat rendah meskipun kita mengeksitasi penuh kumparan arus dan tekanan.
Kesalahan karena induktansi kumparan tekanan.
Dua alasan di atas memberikan hasil yang sangat tidak akurat, sehingga kita sebaiknya tidak menggunakan wattmeter normal atau biasa dalam mengukur nilai faktor daya rendah.
Namun, dengan melakukan beberapa modifikasi atau menambahkan beberapa fitur baru, kita dapat menggunakan wattmeter elektrodinamis yang dimodifikasi atau alat pengukur faktor daya rendah untuk mengukur faktor daya rendah dengan akurat.
Secara ideal, kita akan meningkatkan faktor daya melalui perbaikan faktor daya. Namun terkadang tidak mungkin untuk mendapatkan faktor daya yang cukup tinggi (karena alasan teknis atau masalah anggaran).
Di sini kita akan membahas, di mana kita perlu melakukan modifikasi. Ini dibahas satu per satu di bawah ini:
(1) Hambatan listrik kumparan tekanan dari wattmeter biasa dikurangi menjadi nilai rendah sehingga arus dalam rangkaian kumparan tekanan meningkat, sehingga menyebabkan. Dalam kategori ini, dua kasus diagram muncul dan ditunjukkan di bawah ini:
Dalam kategori pertama, kedua ujung kumparan tekanan dihubungkan ke sisi pasokan (yaitu kumparan arus berada dalam seri dengan beban). Tegangan pasokan sama dengan tegangan di seberang kumparan tekanan. Jadi dalam kasus ini, daya yang ditunjukkan oleh wattmeter pertama sama dengan kerugian daya di beban plus kerugian daya di kumparan arus.
Dalam kategori kedua, kumparan arus tidak berada dalam seri dengan beban dan tegangan di seberang kumparan tekanan tidak sama dengan tegangan yang diterapkan.
Tegangan di seberang kumparan tekanan sama dengan tegangan di seberang beban. Daya yang ditunjukkan oleh wattmeter kedua sama dengan kerugian daya di beban plus kerugian daya di kumparan tekanan.
Dari pembahasan di atas, kita menyimpulkan bahwa dalam kedua kasus ada beberapa kesalahan, sehingga perlu dilakukan beberapa modifikasi pada rangkaian di atas untuk meminimalkan kesalahan.
Rangkaian yang dimodifikasi ditunjukkan di bawah ini:
Kita telah menggunakan kumparan khusus yang disebut kumparan kompensasi, yang membawa arus sama dengan jumlah dua arus yaitu arus beban plus arus kumparan tekanan.
Kumparan tekanan diletakkan sedemikian rupa sehingga medan yang dihasilkan oleh kumparan kompensasi bertentangan dengan medan yang dihasilkan oleh kumparan tekanan seperti ditunjukkan dalam diagram rangkaian di atas.
Jadi medan bersih hanya disebabkan oleh arus I saja. Dengan cara ini, kesalahan yang disebabkan oleh kumparan tekanan dapat dinetralisir.
(2) Kita memerlukan kumparan kompensasi dalam rangkaian untuk membuat alat pengukur faktor daya rendah. Ini adalah modifikasi kedua yang telah kita bahas secara detail di atas.
(3) Sekarang poin ketiga berurusan dengan kompensasi induktansi kumparan tekanan, yang dapat dicapai dengan melakukan modifikasi pada rangkaian di atas.
Sekarang mari kita turunkan ekspresi untuk faktor koreksi untuk induktansi kumparan tekanan. Dan dari faktor koreksi ini, kita akan menurunkan ekspresi untuk kesalahan yang disebabkan oleh induktansi kumparan tekanan.
Jika kita mempertimbangkan induktansi kumparan tekanan, kita tidak memiliki tegangan di seberang kumparan tekanan yang sefase dengan tegangan yang diterapkan.
Oleh karena itu, dalam hal itu, ia tertinggal dengan sudut
Dimana, R adalah hambatan listrik dalam seri dengan kumparan tekanan, rp adalah hambatan kumparan tekanan, di sini kita juga menyimpulkan bahwa arus di kumparan arus juga tertinggal dengan sudut tertentu dengan arus di kumparan tekanan. Dan sudut ini diberikan oleh C = A – b. Pada saat itu, pembacaan voltmeter diberikan oleh
Dimana, Rp adalah (rp+R) dan x adalah sudut. Jika kita abaikan efek induktansi kumparan tekanan, yaitu dengan meletakkan b = 0, kita memiliki ekspresi untuk daya sejati sebagai
Dengan mengambil rasio persamaan (2) dan (1), kita memiliki ekspresi untuk faktor koreksi seperti ditulis di bawah ini:
Dan dari faktor koreksi ini, kesalahan dapat dihitung sebagai
Dengan mensubstitusikan nilai faktor koreksi dan mengambil aproksimasi yang sesuai, kita memiliki ekspresi untuk kesalahan sebagai VIsin(A)*tan(b).
Sekarang kita tahu bahwa kesalahan yang disebabkan oleh induktansi kumparan tekanan diberikan oleh ekspresi e = VIsin(A) tan(b), jika faktor daya rendah (yaitu dalam kasus kita, nilai φ besar sehingga kita memiliki kesalahan yang besar).
Oleh karena itu, untuk menghindari situasi ini, kita telah menghubungkan hambatan seri variabel dengan kapasitor seperti ditunjukkan dalam gambar di atas.
Rangkaian yang dimodifikasi akhir ini disebut alat pengukur faktor daya rendah.
Alat pengukur faktor daya rendah modern dirancang sedemikian rupa sehingga memberikan akurasi tinggi saat mengukur faktor daya bahkan di bawah 0,1.
Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang bagus layak dibagikan, jika terjadi pelanggaran silakan hubungi untuk dihapus.
