Düşük Güç Faktörü Wattmetre: Nedir? (Ve Neden Kullanılır)

Düşük Güç Faktörü Wattmetre Nedir?

Düşük güç faktörü metre, düşük güç faktör değerlerini doğru bir şekilde ölçmek için kullanılan bir araçtır. Düşük güç faktörü metresi hakkında daha fazla bilgi edinmeden önce, neden düşük güç faktörü wattmetresine ihtiyacımız olduğunu (standart elektrodinamik wattmetresine karşı olarak) anlamamız gerekmektedir.

Cevap basit: standart bir wattmetre yanlış sonuçlar verir.

Şimdi, düşük güç faktörü ölçerken normal bir wattmetre kullanmamız gerekmeyen iki ana durum var:

1. Akım ve basınç bobinleri tamamen uyarıldığında bile sapma tork değeri çok düşüktür.

2. Basınç bobini endüktansından kaynaklanan hatalar.

Yukarıdaki iki neden, düşük güç faktörünü ölçmek için normal veya sıradan wattmetrelerin kullanılmasının çok yanlış sonuçlar verdiği anlamına gelir.

Ancak, bazı modifikasyonlar veya yeni özellikler ekleyerek, düşük güç faktörünü doğru bir şekilde ölçmek için değiştirilmiş elektrodinamik wattmetre veya düşük güç faktörü wattmetresi kullanabiliriz.

İdeal olarak, güç faktörünü güç faktörü düzeltmesi ile artırırız. Ancak bazen teknik nedenler veya bütçe kısıtlamaları nedeniyle güç faktörünü yeterince yüksek tutmak mümkün olmayabilir.

Burada, hangi değişiklikleri yapmamız gerektiğini tartışacağız. Bunlar aşağıda sırayla açıklanmıştır:

(1) Normal wattmetrenin basınç bobininin elektrik direnci, basınç bobin devresindeki akımı artıracak şekilde düşük bir değere indirilir. Bu kategori altında iki durum ortaya çıkar ve bu durumlar aşağıda gösterilmiştir:

İlk kategoride, basınç bobinin her iki ucunda da besleme tarafına bağlanır (yani akım bobini yük ile seridir). Besleme gerilimi, basınç bobinindeki gerilime eşittir. Bu durumda, ilk wattmetre tarafından gösterilen güç, yükteki güç kaybı ile akım bobinindeki güç kaybının toplamıdır.

İkinci kategoride, akım bobini yük ile seri değildir ve basınç bobinindeki gerilim uygulanan gerilime eşit değildir.

Basınç bobinindeki gerilim, yük üzerindeki gerilime eşittir. İkinci wattmetre tarafından gösterilen güç, yükteki güç kaybı ile basınç bobinindeki güç kaybının toplamıdır.

Yukarıdaki tartışmadan, her iki durumda da bazı miktarda hata olduğundan, minimum hatayı elde etmek için yukarıdaki devrelere bazı modifikasyonlar yapılması gerektiği sonucuna varıyoruz.

Değiştirilmiş devre aşağıda gösterilmiştir:
Burada, yük akımı ile basınç bobinindeki akımın toplamını taşıyan özel bir bobin kullanılmıştır.

Basınç bobini, kompansasyon bobininden üretilen alanın, basınç bobininden üretilen alan tarafından karşılanacak şekilde yerleştirilmiştir, yukarıdaki devre şemasında gösterildiği gibi.

Böylece net alan sadece I akımı tarafından oluşur. Bu şekilde, basınç bobininden kaynaklanan hatalar nötralize edilebilir.

(2) Devrede kompansasyon bobinine ihtiyaç duyulur, düşük güç faktörü metresi oluşturmak için. Bu, yukarıda detaylı olarak tartıştığımız ikinci modifikasyondur.

(3) Şimdi üçüncü nokta, basınç bobininin endüktansının kompansasyonu ile ilgilidir, bu da yukarıdaki devrede yapılan modifikasyonlarla elde edilebilir.

Şimdi, basınç bobinindeki endüktans için düzelme faktörü ifadesini türetelim. Ve bu düzelme faktöründen, basınç bobinindeki endüktandan kaynaklanan hata için bir ifade türeteceğiz.

Eğer basınç bobinindeki endüktansı dikkate alırsak, basınç bobinindeki gerilim, uygulanan gerilim ile faz değil.

Bu durumda, aşağıdaki açıyla gecikir

Burada, R, basınç bobininde serili olan elektrik direnci, rp ise basınç bobin direncidir. Ayrıca, akım bobinindeki akımın, basınç bobinindeki akım ile belirli bir açıyla geciktiğini de çıkarırız. Bu açı C = A – b ile verilir. Bu zaman, voltmetre okuması şu şekilde verilir

Burada, Rp (rp+R) ve x açıdır. Eğer basınç bobin endüktansının etkisini görmezden gelirsek, yani b = 0 koyarsak, gerçek güç için ifade şu şekildedir

Denklemler (2) ve (1)'in oranını alarak düzelme faktörü için ifadeyi aşağıdaki gibi yazabiliriz:

Ve bu düzelme faktöründen, hata şu şekilde hesaplanabilir

Düzelme faktörünün değerini yerine koyarak ve uygun yaklaşımla, hatanın ifadesi VIsin(A)*tan(b) olarak bulunur.

Şimdi, basınç bobin endüktansından kaynaklanan hatanın e = VIsin(A) tan(b) ifadesiyle verildiğini biliyoruz. Eğer güç faktörü düşükse (yani bizim durumumuzda φ'nin değeri büyük olduğundan, hata da büyük olur).

Bu durumu önlemek için, yukarıdaki figürde gösterildiği gibi, değişken serili direnç ile bir kapasitör bağlamışızdır.

Son olarak elde edilen bu değiştirilmiş devre, düşük güç faktörü metresi olarak adlandırılır.

Modern düşük güç faktörü metresi, 0.1'den daha düşük güç faktörlerini ölçerken yüksek doğruluk sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.

Açıklama: Orijinali saygıya almak, iyi makaleler paylaşılabilir, eğer bu hakları çarpıttıysam lütfen silinmesi icin iletişime geçiniz.