Ce este Wattmeterul cu factor de putere scăzut?

După cum sugerează și numele, contorul de factor de putere redus este instrumentul care măsoară cu precizie valorile inferioare ale factorului de putere. Înainte de a studia mai multe despre factor de putere redus, este foarte important să știm de ce există o cerință de metru de factor de putere scăzut, deși folosim electrodinamometru obișnuit pentru a măsura factorul de putere?
Răspunsul la această întrebare este foarte simplu deoarece oferă rezultate inexacte.
Acum există două motive principale care ne-ar sugera că nu ar trebui să folosim wattmeter obișnuit în măsurarea valorii scăzute a factorului de putere.

1. Valoarea cuplului de deviere este foarte scăzută, chiar dacă excizăm bobinele de curent și de presiune.
2. Erori cauzate de inductivitatea bobinei de presiune.

Din două motive, rezultă rezultate foarte inexacteprin urmare, nu ar trebui să folosim contoare de curent de curent sau normal în măsurarea valorii scăzute a factorului de putere. Cu toate acestea, făcând unele modificări sau adăugând câteva noi caracteristici, putem utiliza un wattmeter electrodynamic modificat sau un factor de putere redus pentru a măsura cu precizie factorul de putere scăzut. Aici vom discuta, unde trebuie să facem modificări. Acestea sunt discutate unul câte unul:

(1) Rezistența electrică a dispozitivului obișnuitbobina de presiune a bobinei este redusă la o valoare scăzută, astfel încât curentul în circuitul bobinei de presiune este mărit, astfel conduce la. În această categorie apar două diagrame de cazuri și acestea sunt prezentate mai jos:

În prima categorie, ambele capete alebobina de presiune este conectată la partea de alimentare (adică bobina de curent este în serie cu sarcina). Tensiunea de alimentare este egală cu tensiunea pe bobina de presiune. Astfel, în acest caz, puterea indicată de primul wattmetru este egală cu pierderea de putere din sarcină plus pierderea de putere în bobina curentă.

În a doua categorie, bobina curentă nu esteîn serie cu sarcina și tensiunea pe bobina de presiune nu este egală cu tensiunea aplicată. Tensiunea pe bobina de presiune este egală cu tensiunea pe sarcină. În această putere indicată de al doilea contor watt este egală cu pierderea de putere din sarcină plus pierderea de putere în bobina de presiune.

Din discuția de mai sus, concluzionăm că în ambele cazuri avem o serie de erori, prin urmare, este necesar să facem modificări în circuitele de mai sus pentru a avea erori minime.

Circuitul modificat este prezentat mai jos:
Am folosit aici o bobină specială numităbobina de compensare, ea poartă curent egal cu suma a două curenți, adică curentul de sarcină plus bobina de curent. Bobina de presiune este amplasată astfel încât câmpul produs de bobina de compensare să fie opus de câmpul produs de bobina de presiune, așa cum se arată în schema de circuit de mai sus.

Astfel, câmpul net se datorează numai curentului I. Prin urmare, în acest mod eroarea cauzată de bobina de presiune poate fi neutralizată.
(2) Avem nevoie de o bobină de compensare în circuit pentru a face contorul de factor de putere redus. Este a doua modificare pe care am discutat-o ​​în detaliu mai sus.
(3) Acum, al treilea punct se referă la compensarea inductanței bobinei de presiune, care poate fi obținută prin modificarea circuitului de mai sus.

Acum, să derivăm o expresie pentrufactor de corecție pentru inductanța bobinei de presiune. Și din acest factor de corecție vom deduce o expresie a erorii datorită inductanței bobinei de presiune. Dacă luăm în considerare inductanța bobinei de presiune, nu avem tensiune în presiune în fază cu tensiunea aplicată. Deci, în acest caz, acesta este întârziat într-un unghi

Unde, R este rezistența electrică în serie cu bobina de presiune, r_p este rezistența la bobina de presiune, aici și noiconcluzionăm că curentul în bobina curentă este, de asemenea, rămas într-un anumit unghi cu curentul în bobina de presiune. Și acest unghi este dat de C = A - b. În acest moment citirea voltmetrului este dată de

Unde, R_p este (r_p+ R) și x este unghiul. Dacă ignorăm efectul inductanței presiunii adică punând b = 0 avem expresia pentru adevărata putere ca

La luarea raportului dintre ecuațiile (2) și (1) avem expresia pentru factorul de corecție așa cum este scris mai jos:

Și din această eroare de factor de corecție poate fi calculată ca

Înlocuind valoarea factorului de corecție și luând aproximația potrivită avem expresia pentru eroare ca VIsin (A) * tan (b).

Acum știm că eroarea provocată de presiuneinductivitatea coilului este dată de expresia e = VIsin (A) tan (b), dacă factorul de putere este scăzut (adică în cazul nostru valoarea lui φ este mare, prin urmare, avem o eroare mare). Astfel, pentru a evita această situație, conectăm rezistența seriei variabile cu un condensator așa cum se arată în figura de mai sus. Acest circuit modificat final astfel obținut se numește factor de putere redus. Un contor moderat de factor de putere redus este proiectat astfel încât să ofere o precizie ridicată în timp ce măsoară factorii de putere chiar mai mici de 0,1.