Comment mesurer le facteur de puissance

Pour mesurer cosinus phi il est préférable d'avoir des outils spéciaux conçus pour la mesure directe— compteurs de phase.

Phasomètre - un appareil de mesure électrique conçu pour mesurer les angles de déphasage entre deux oscillations électriques variant périodiquement.

S'il n'y a pas de tels dispositifs, mesurez Facteur de puissance peut méthode indirecte... Par exemple, dans un réseau monophasé, le cosinus phi peut être déterminé à partir des lectures d'un ampèremètre, d'un voltmètre et d'un wattmètre :

cos phi = P / (U x I), où P, U, I — les lectures de l'instrument.

dans un circuit de courant triphasé cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

où Pw est la puissance de l'ensemble du système, Ul, Il sont la tension et le courant du secteur mesurés avec un voltmètre et un ampèremètre.

Dans un circuit triphasé symétrique, la valeur du cosinus phi peut être déterminée à partir des lectures de deux wattmètres Pw1 et Pw2 par la formule

L'erreur relative totale des méthodes considérées est égale à la somme des erreurs relatives de chaque appareil ; par conséquent, la précision des méthodes indirectes est faible.

La valeur numérique du cosinus phi dépend de la nature de la charge.Si la charge est constituée de lampes à incandescence et d'appareils de chauffage, alors le cosinus phi = 1, si la charge contient également des moteurs à induction, alors le cosinus phi <1. Lorsque la charge du moteur électrique change, son cosinus phi change de manière significative (de 0,1 au ralenti à 0,86 - 0,87 à charge nominale), le cosinus phi des réseaux change également.

Par conséquent, en pratique, le soi-disant facteur de puissance moyen pondéré pendant un certain temps, par exemple, un jour ou un mois. Pour ce faire, à la fin de la période considérée, des relevés sont effectués sur les compteurs d'énergie active et réactive Wa et Wv, et la valeur moyenne pondérée du facteur de puissance est déterminée par la formule

Il est souhaitable que cette valeur du facteur de puissance moyen pondéré dans les réseaux électriques soit égale à 0,92 - 0,95.

Utilisation d'un phaseur pour mesurer le facteur de puissance

Vous pouvez mesurer directement le déphasage entre la tension de charge et le courant à l'aide d'appareils de mesure spéciaux - les compteurs de phase.

Les plus courants sont les phasomètres d'un système électrodynamique, dans lesquels la bobine fixe est connectée en série avec la charge, et les bobines mobiles sont connectées en parallèle avec la charge, de sorte que le courant de l'un d'eux est en retard sur la tension β1 d'un tension. Pour ce faire, une charge inductive active est connectée en série avec la bobine, et l'autre courant conduit la tension d'un certain angle β2, pour lequel une charge capacitive active est incluse, et β1 + β2 = 90О

Riz. 1. Schéma de circuit du phasemètre (a) et le diagramme vectoriel des tensions et courants (b).

L'angle de déviation de la flèche d'un tel dispositif ne dépend que de la valeur du cosinus phi.

Il est souvent utilisé pour mesurer le déphasage entre deux tensions phasemètres numériques... Dans les compteurs de phase numériques à conversion directe pour mesurer le déphasage, il est converti en un intervalle de temps et ce dernier est mesuré. Les tensions étudiées sont appliquées à deux entrées de l'appareil, sur l'appareil numérique de lecture de l'appareil, en comptant le nombre d'impulsions arrivant au compteur de l'appareil pour une période des tensions étudiées, ce qui correspond au déphasage en degrés ( ou des parties d'un diplôme) , sont prises.

Parmi les instruments de panneau conçus pour la mesure, le phasomètre le plus simple du type D31, qui peut fonctionner dans des réseaux à courant alternatif monophasé avec une fréquence de 50, 500, 1000, 2400, 8000 Hz. Classe de précision 2.5 La plage de mesure du cosinus phi est de 0,5 à 1 déphasage capacitif et de 1 à 0,5 déphasage inductif. Les compteurs de phase incluent via transformateurs de courant instrument avec un courant secondaire de 5 A et des transformateurs de tension de mesure avec une tension secondaire de 100 V.

Pour mesurer le cosinus phi dans un réseau triphasé avec une charge symétrique, des phaseurs de panneau de type D301 peuvent être utilisés. Leur classe de précision est de 1,5. Les circuits en série sont connectés directement à un courant de 5 A, ainsi que via un transformateur de courant, les circuits parallèles sont connectés directement à 127, 220, 380 V, ainsi que via des transformateurs de mesure de tension.