כיצד למדוד את גורם ההספק
למדידה קוסינוס פי עדיף שיהיו לך כלים מיוחדים המיועדים למדידה ישירה- מדי פאזה.
Phasometer - מכשיר מדידה חשמלי שנועד למדוד את זוויות הסטת הפאזה בין שתי תנודות חשמליות המשתנות מעת לעת.
אם אין מכשירים כאלה, מדוד גורם כוח יכול שיטה עקיפה... לדוגמה, ברשת חד פאזית ניתן לקבוע קוסינוס phi מהקריאות של מד זרם, מד מתח ומד וואט:
cos phi = P / (U x I), כאשר P, U, I - הקריאות של הכלי.
במעגל זרם תלת פאזי cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)
כאשר Pw הוא הספק של המערכת כולה, Ul, Il הם המתח והזרם ברשת הנמדדים עם מד מתח ומד זרם.
במעגל תלת פאזי סימטרי, ניתן לקבוע את ערך הקוסינוס phi מהקריאות של שני מדי וואט Pw1 ו-Pw2 על ידי הנוסחה
סך השגיאה היחסית של השיטות הנחשבות שווה לסכום השגיאות היחסיות של כל מכשיר; לכן, הדיוק של שיטות עקיפות נמוך.
הערך המספרי של קוסינוס פי תלוי באופי העומס.אם העומס הוא מנורות ליבון והתקני חימום, אז הקוסינוס phi = 1, אם העומס מכיל גם מנועי אינדוקציה, אז הקוסינוס phi <1. כאשר העומס על המנוע החשמלי משתנה, הקוסינוס פי שלו משתנה באופן משמעותי (מ-0.1 במצב סרק ל-0.86 - 0.87 בעומס נומינלי), גם הקוסינוס פי של הרשתות משתנה.
לכן, בפועל, מה שנקרא גורם כוח ממוצע משוקלל לזמן מסוים, למשל, יום או חודש. לשם כך, בסוף התקופה הנחשבת, נלקחות קריאות על מדי האנרגיה הפעילה והתגובתית Wa ו-Wv, והערך הממוצע המשוקלל של גורם ההספק נקבע על ידי הנוסחה
רצוי שערך זה של גורם ההספק הממוצע המשוקלל ברשתות חשמל יהיה שווה ל-0.92 - 0.95.
שימוש בפאזור למדידת גורם הספק
ניתן למדוד ישירות את הסטת הפאזה בין מתח העומס לזרם באמצעות מכשירי מדידה מיוחדים - מדי פאזה.
הנפוצים ביותר הם פאסומטרים של מערכת אלקטרודינמית, שבה הסליל הנייח מחובר בסדרה עם העומס, והסלילים הנעים מחוברים במקביל לעומס, כך שהזרם של אחד מהם מפגר אחרי המתח β1 ב- מתח. לשם כך, עומס אינדוקטיבי פעיל מחובר בסדרה עם הסליל, והזרם האחר מוביל את המתח בזווית מסוימת β2, שעבורה כלול עומס פעיל-קיבולי, ו-β1 + β2 = 90О
אורז. 1. דיאגרמת מעגלים של מד הפאזה (א) ותרשים הווקטור של המתחים והזרמים (ב).
זווית הסטייה של החץ של מכשיר כזה תלויה רק בערך של קוסינוס פי.
הוא משמש לעתים קרובות למדידת הסטת הפאזה בין שני מתחים מדי פאזה דיגיטליים... בהמרה ישירה מדי פאזה דיגיטליים למדידת היסט הפאזה, הוא מומר למרווח זמן והאחרון נמדד. המתחים הנחקרים מופעלים על שתי כניסות של המכשיר, במכשיר הדיגיטלי לקריאת המכשיר, תוך ספירת מספר הפולסים המגיעים לדלפק המכשיר למשך תקופה אחת של המתחים הנחקרים, התואמת להסטת הפאזה במעלות ( או חלקים מתואר), נלקחים.
מבין מכשירי הפאנל המיועדים למדידה, הפאומטר הפשוט ביותר מסוג D31, שיכול לעבוד ברשתות זרם חילופין חד פאזי בתדר של 50, 500, 1000, 2400, 8000 הרץ. דרגת דיוק 2.5. טווח מדידת הקוסינוס phi הוא 0.5 עד 1 היסט פאזה קיבולי ו-1 עד 0.5 היסט פאזה אינדוקטיבי. מדי פאזה כוללים דרך מכשיר שנאי זרם עם זרם משני של 5 A ושנאי מתח למדידת מתח משני של 100 V.
למדידת קוסינוס phi ברשת תלת פאזית עם עומס סימטרי, ניתן להשתמש בפאזורי פאנל מסוג D301. דרגת הדיוק שלהם היא 1.5. מעגלים סדרתיים מחוברים לזרם של 5 A ישירות, כמו גם דרך שנאי זרם, מעגלים מקבילים מחוברים ישירות ל-127, 220, 380 V, כמו גם באמצעות שנאים למדידת מתח.