Các đồng hồ hệ số công suất là gì?

Các đồng hồ hệ số công suất là gì?

Định nghĩa đồng hồ hệ số công suất

Đồng hồ hệ số công suất là thiết bị được sử dụng để đo chính xác hệ số công suất trong các mạch điện xoay chiều và rất cần thiết cho các ứng dụng công nghiệp.

Loại động cơ điện

Loại đồng hồ này đo hệ số công suất bằng cách sử dụng hai cuộn dây (cuộn dây kháng và cuộn dây cảm) để xác định sự khác biệt pha giữa điện áp và dòng điện.

Hiện tại, cuộn dây áp được chia thành hai phần, một phần là cảm thuần, phần kia là kháng thuần, như được thể hiện bởi điện trở và cuộn dây cảm. Hiện nay, mặt phẳng tham chiếu tạo thành góc A với cuộn dây 1. Góc giữa cuộn dây 1 và 2 đều là 90o. 

Do đó, cuộn dây 2 tạo thành góc (90o + A) so với mặt phẳng tham chiếu. Thước đo của thiết bị đã được hiệu chỉnh chính xác, như được thể hiện trong hình, cho giá trị cosin của góc A. Hãy gán điện trở kết nối với cuộn dây 1 là R và cuộn dây cảm kết nối với cuộn dây 2 là L. Bây giờ, trong quá trình đo hệ số công suất, điều chỉnh giá trị của R và L sao cho R = wL để hai cuộn dây mang lượng dòng điện bằng nhau. Do đó, dòng điện qua cuộn dây 2 chậm 90o so với dòng điện qua cuộn dây 1 vì đường dẫn của cuộn dây 2 có tính chất cảm cao.

Để hiểu về lực mômen quay trong đồng hồ hệ số công suất này, chúng ta nhận ra rằng có hai lực mômen quay: một trên cuộn dây 1 và một trên cuộn dây 2. Các cuộn dây được sắp xếp sao cho các lực mômen quay này ngược hướng, cân bằng con trỏ khi chúng bằng nhau. Biểu thức toán học của lực mômen quay của cuộn dây 1 là:

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của thiết bị là cân bằng lực mômen quay của cuộn dây, và góc lệch chỉ ra góc pha.

Ưu điểm

• Vì sử dụng ít bộ phận sắt và tổn thất nhỏ, nên sai số trong dải tần số nhỏ cũng nhỏ hơn so với đồng hồ loại sắt di chuyển.

• Lực mômen quay của chúng cao so với tỷ lệ trọng lượng.

Nhược điểm

• Lực làm việc ít hơn so với đồng hồ loại sắt di chuyển.

• Thước đo không mở rộng vượt quá 360o.

• Hiệu chuẩn của đồng hồ loại động cơ điện bị ảnh hưởng lớn bởi sự thay đổi tần số điện áp nguồn cung cấp.

• Chúng rất đắt so với các công cụ khác.