力率の測定方法

測定用 コサインファイ 直接測定用に設計された特別なツールを用意するのが最善です。 位相計.

位相計 — 周期的に変化する 2 つの電気振動の間の位相シフト角を測定するように設計された電気測定装置。

そのようなデバイスがない場合は、測定してください 力率 間接的な方法も可能です... たとえば、単相ネットワークでは、コサインファイは電流計、電圧計、電力計の測定値から決定できます。

cos phi = P / (U x I)、ここで P、U、I — 機器の読み取り値。

三相電流回路では cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

ここで、Pw はシステム全体の電力、Ul、Il は電圧計と電流計で測定された主電源電圧と電流です。

対称三相回路では、コサイン ファイの値は、2 つの電力計 Pw1 と Pw2 の測定値から次の式によって決定できます。

考慮された方法の相対誤差の合計は、各デバイスの相対誤差の合計に等しくなります。したがって、間接的な方法の精度は低くなります。

コサイン ファイの数値は、負荷の性質によって異なります。負荷が白熱灯と加熱装置の場合、コサイン ファイ = 1、負荷に誘導モーターも含まれる場合、コサイン ファイ <1。電気モーターの負荷が変化すると、そのコサイン ファイは大幅に変化し (アイドル時の 0.1 から公称負荷時の 0.86 ～ 0.87)、ネットワークのコサイン ファイも変化します。

したがって、実際には、たとえば 1 日または 1 か月など、特定の期間におけるいわゆる加重平均力率となります。これを行うには、検討期間の終了時に、有効電力量と無効電力量の計器の測定値 Wa と Wv が取得され、力率の加重平均値が次の式によって決定されます。

電気ネットワークにおける加重平均力率のこの値は、0.92 ～ 0.95 に等しいことが望ましいです。

フェーザーを使用した力率の測定

特別な測定装置である位相計を使用して、負荷電圧と電流の間の位相シフトを直接測定できます。

最も一般的なのは電気力学的システムのフェソメータで、固定コイルが負荷と直列に接続され、可動コイルが負荷と並列に接続されているため、そのうちの 1 つの電流が電圧 β1 よりも遅れます。電圧。これを行うには、アクティブな誘導性負荷をコイルと直列に接続し、他の電流は電圧より一定の角度β2だけ進みます。これにはアクティブな容量性負荷が含まれており、β1 + β2 = 90Оになります。

米。 1. 位相計の回路図 (a) と電圧と電流のベクトル図 (b)。

このようなデバイスの矢印の偏角は、余弦ファイの値にのみ依存します。

2 つの電圧間の位相シフトを測定するためにデジタル位相計がよく使用されます。位相シフトを測定するための直接変換デジタル位相計では、位相シフトは時間間隔に変換され、後者が測定されます。調査された電圧は、デバイスを読み取るためのデジタルデバイス上のデバイスの 2 つの入力に印加され、調査された電圧の 1 周期の間にデバイスのカウンタに到着するパルスの数がカウントされます。これは度単位の位相シフトに対応します (または度の一部）が取得されます。

測定用に設計されたパネル計器の中で、D31 タイプの最も単純な位相計は、周波数 50、500、1000、2400、8000 Hz の単相交流ネットワークで動作できます。精度クラス 2.5. コサインファイの測定範囲は、容量性位相シフトが 0.5 ～ 1、誘導性位相シフトが 1 ～ 0.5 です。位相メーターにはビアが含まれます 計器用変流器 二次電流が 5 A、二次電圧が 100 V の変圧器を測定します。

対称負荷のある三相ネットワークのコサイン ファイを測定するには、D301 タイプのパネル フェーザを使用できます。精度クラスは 1.5 です。直列回路は変流器を介して 5 A の電流に直接接続され、並列回路は電圧測定変圧器を介して 127、220、380 V に直接接続されます。