Cómo medir el factor de potencia
Para medir coseno phi lo mejor es tener herramientas especiales diseñadas para la medición directa— medidores de fase.
Fasómetro: un dispositivo de medición eléctrica diseñado para medir los ángulos de cambio de fase entre dos oscilaciones eléctricas que varían periódicamente.
Si no existen tales dispositivos, mida Factor de potencia puede método indirecto... Por ejemplo, en una red monofásica, el coseno phi se puede determinar a partir de las lecturas de un amperímetro, voltímetro y vatímetro:
cos phi = P / (U x I), donde P, U, I — las lecturas del instrumento.
en un circuito de corriente trifásica cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)
donde Pw es la potencia de todo el sistema, Ul, Il son la tensión de red y la corriente medidas con un voltímetro y un amperímetro.
En un circuito trifásico simétrico, el valor del coseno phi se puede determinar a partir de las lecturas de dos vatímetros Pw1 y Pw2 mediante la fórmula
El error relativo total de los métodos considerados es igual a la suma de los errores relativos de cada dispositivo; por lo tanto, la precisión de los métodos indirectos es baja.
El valor numérico del coseno phi depende de la naturaleza de la carga.Si la carga son lámparas incandescentes y dispositivos de calefacción, entonces el coseno phi = 1, si la carga también contiene motores de inducción, entonces el coseno phi <1. Cuando cambia la carga en el motor eléctrico, su coseno phi cambia significativamente (de 0,1 en reposo a 0,86 - 0,87 en carga nominal), el coseno phi de las redes también cambia.
Por lo tanto, en la práctica, el llamado factor de potencia promedio ponderado para un tiempo determinado, por ejemplo, un día o un mes. Para ello, al final del periodo considerado, se toman lecturas en los contadores de energía activa y reactiva Wa y Wv, y se determina el valor medio ponderado del factor de potencia mediante la fórmula
Es deseable que este valor del factor de potencia medio ponderado en las redes eléctricas sea igual a 0,92 - 0,95.
Uso de un fasor para medir el factor de potencia
Puede medir directamente el cambio de fase entre el voltaje de carga y la corriente utilizando dispositivos de medición especiales: medidores de fase.
Los más comunes son los fasómetros de un sistema electrodinámico, en el que la bobina estacionaria está conectada en serie con la carga, y las bobinas móviles están conectadas en paralelo con la carga, de modo que la corriente de una de ellas va a la zaga del voltaje β1 por un Voltaje. Para hacer esto, una carga inductiva activa se conecta en serie con la bobina, y la otra corriente adelanta el voltaje en un cierto ángulo β2, para lo cual se incluye una carga capacitiva activa, y β1 + β2 = 90О
Arroz. 1. Diagrama de circuito del medidor de fase (a) y el diagrama vectorial de voltajes y corrientes (b).
El ángulo de desviación de la flecha de dicho dispositivo depende solo del valor del coseno phi.
A menudo se utiliza para medir el cambio de fase entre dos voltajes medidores de fase digitales... En los medidores de fase digitales de conversión directa para medir el cambio de fase, se convierte a un intervalo de tiempo y se mide este último. Los voltajes investigados se aplican a dos entradas del dispositivo, en el dispositivo digital para lectura del dispositivo, contando el número de pulsos que llegan al contador del dispositivo para un período de los voltajes investigados, que corresponde al desfase en grados ( o partes de un grado), se toman.
De los instrumentos de panel diseñados para la medición, el fasómetro más simple del tipo D31, que puede trabajar en redes monofásicas de corriente alterna con una frecuencia de 50, 500, 1000, 2400, 8000 Hz. Clase de precisión 2.5 El rango de medición del coseno phi es de 0,5 a 1 de cambio de fase capacitivo y de 1 a 0,5 de cambio de fase inductivo. Los medidores de fase incluyen vía transformadores de corriente de instrumentos con una corriente secundaria de 5 A y transformadores de tensión de medida con una tensión secundaria de 100 V.
Para medir el coseno phi en una red trifásica con carga simétrica se pueden utilizar fasores de panel del tipo D301. Su clase de precisión es 1.5. Los circuitos en serie se conectan directamente a una corriente de 5 A, así como a través de un transformador de corriente, los circuitos en paralelo se conectan directamente a 127, 220, 380 V, así como a través de transformadores de medida de tensión.