קביעת גורם הספק

במנוע החשמלי, כמו גם בשנאי, יש צורך ליצור שדה מגנטי לפעולה. שדה זה במעגלי זרם חילופין משתנה בצורה סינוסואידית והאנרגיה הקשורה אליו זורמת מהגנרטור לפנטוגרף למשך חצי תקופה וחוזרת לגנרטור למשך חצי התקופה הבאה.

אנרגיה זו נקראת אנרגיה תגובתית. זרימתו מתבטאת בצורה של זרם נוסף בפיגור מאחורי המתח, כפי שמוצג באיור. 1, עקומה ג. זרם זה הזורם מהגנרטור למקלט ולהיפך אינו מייצר עבודה שימושית, אלא רק גורם לחימום נוסף של החוטים, כלומר, הפסדים נוספים של אנרגיה פעילה.

קרא עוד על כוח תגובתי כאן: ספק כוח AC ואיבודי חשמל

הזרמים הפעילים והתגובתיים הזורמים בחוט מסתכמים לזרם כולל שנמדד במד זרם. המכפלה של הזרם והמתח הכוללים האלה נקראת כוח לכאורה.

היחס בין ההספק הפעיל להספק הכולל נקרא גורם הספק... לנוחות החישובים הטכניים, גורם ההספק מבוטא כ קוסינוס של זווית מותנית «פי» (כי φ).

בעומסים שונים, מקדם ההספק הממוצע נקבע על פני תקופה של זמן. כדי לקבוע את גורם ההספק, נעשה שימוש בקריאות של המונים הפעילים והריאקטיביים, המאפשרים לך לגלות את הערך הממוצע המשוקלל של tgφ עבור כל התקופה שבה נצרך האנרגיה.

אם נחלק את צריכת האנרגיה הריאקטיבית בצריכת האנרגיה הפעילה, נקבל ערך שנקרא "פי" טנגנס:

tgφ = Wreaction /WAct

קביעת tgφcf, מצא את הערך של cosφ.

ניתן לקבוע את ערך גורם ההספק גם מקריאת מד המתח, מד זרם ומד הוואט לפי הנוסחאות הבאות:

עבור זרם חד פאזי cosφ = P / UI

עבור זרם תלת פאזי cosφ = P /(1.73UlinAzlin)

אורז. 1. מעבר פאזה בין זרם למתח: a - עקומת מתח, b - עקומת זרם פעיל, c - עקומת זרם קיבולית, d - עקומת זרם אינדוקטיבית

ניתן לקבוע את גורם ההספק באמצעות מד פאסור. לפרטים נוספים ראה כאן: כיצד למדוד את גורם ההספק

קביעת cosφ באמצעות מהדק חשמלי

ניתן לקבוע את גורם ההספק של מקלטי חשמל בודדים או חלקים של הרשת עם עומס משתנה מעט באמצעות מדי פאזה או מדי וואט. עם זאת, שיטות אלה קשות מכיוון שהן דורשות הפרעה של מעגלי זרם, ועבור מתקנים בעלי הספק גבוה יש צורך לכלול שנאי זרם.

כדי למדוד cosφ מבלי לשבור את מעגל הזרם, נעשה שימוש בשיטה המשתמשת במד מהדק חשמלי מסוג D90.

מהדק מדידה D90

במעגלים תלת פאזיים עם עומס מאוזן, ההספק נמדד בפאזה אחת. לשם כך, אחד מחוטי הקו מכוסה במעגל המגנטי של המהדק, מסוף הגנרטור של המעגל המקביל של מד הוואטים מחובר לאותו שלב, והשני לחוט הנייטרלי. לאחר מכן, עם מהדק מסוג Ts91 או Ts4505, נמדדים הזרם בפאזה ומתח הפאזה.

מקדם ההספק מחושב לפי הנוסחה: cosφ = P / UI

יש להקפיד על אמצעי בטיחות בעת עבודה עם מלחצי מדידה.