Mababang Wattmeter na Factor ng Pwersa: Ano ito? (At Bakit Ito Ginagamit)

Ano ang Low Power Factor Wattmeter?

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

Ang sagot ay simple: ang standard na 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 masukatan nang maayos ang mababang power factor.

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

Sa susunod, ipaglaban natin kung saan kailangan natin ng modipikasyon. Ito ay talakayan nang isa-isa sa ibaba:

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

Sa unang kategorya, ang parehong dulo ng pressure coil ay konektado sa supply-side (i.e. ang current coil ay nasa series 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 nasa series 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 pangalawang wattmeter ay katumbas ng power loss sa load plus power loss sa pressure coil.

Mula sa talakayan sa itaas, nakuha natin na sa parehong kaso, mayroon tayong ilang halaga ng error, kaya kailangan natin ng ilang modipikasyon sa mga circuit na ito upang maging minimum ang 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 nang ganyan na ang field na ginawa ng compensating coil ay laban sa field na ginawa ng pressure coil tulad ng ipinapakita sa itaas na circuit diagram.

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

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

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

Kung isasama 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 ang electrical resistance sa series sa pressure coil, rp ang pressure coil resistance, dito din natin natutunan na ang current sa current coil ay lagging din 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 ang (rp+R) at x ang angle. Kung sasabihin natin na walang epekto ang inductance ng pressure coil, i.e. putting b = 0, meron tayong expression para sa true power bilang

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

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

Sa pagsubstitute ng value ng correction factor at pagkuha ng suitable approximation, meron tayong expression para sa error bilang VIsin(A)*tan(b).

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

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

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

Ang modernong low power factor meter ay disenyo nang ganyan na nagbibigay ng mataas na accuracy habang nagsusukat ng power factors na mas mababa pa kaysa 0.1.

Pahayag: Igalang ang orihinal, mahalagang artikulong nararapat na ibahagi, kung may infringement pakisalamuchin upang tanggalin.