Xác định hệ số công suất

Trong động cơ điện cũng như trong máy biến áp đều cần tạo ra từ trường để hoạt động. Trường này trong các mạch điện xoay chiều thay đổi theo hình sin và năng lượng liên quan đến nó truyền từ máy phát điện đến máy đo tốc độ trong một nửa chu kỳ và quay trở lại máy phát trong nửa chu kỳ tiếp theo.

Năng lượng này được gọi là năng lượng phản ứng. Dòng chảy của nó thể hiện dưới dạng một dòng điện bổ sung bị tụt lại phía sau điện áp, như trong Hình. 1, đường cong c. Dòng điện này chạy từ máy phát đến máy thu và ngược lại không tạo ra công hữu ích mà chỉ làm nóng thêm dây dẫn, tức là làm mất thêm năng lượng hoạt động.

Đọc thêm về công suất phản kháng tại đây: Nguồn điện xoay chiều và tổn thất điện năng

Các dòng điện hoạt động và phản ứng chạy trong dây cộng lại thành một dòng điện tổng được đo bằng ampe kế. Tích của tổng dòng điện và điện áp này được gọi là công suất biểu kiến.

Tỷ số giữa công suất tác dụng trên tổng công suất được gọi là hệ số công suất... Để thuận tiện cho việc tính toán kỹ thuật, hệ số công suất được biểu thị bằng cosin của góc có điều kiện «phi» (vìφ).

Ở các tải khác nhau, hệ số công suất trung bình được xác định trong một khoảng thời gian. Để xác định hệ số công suất, số đọc của đồng hồ đo hoạt động và phản ứng được sử dụng, cho phép bạn tìm ra giá trị trung bình có trọng số của tgφ trong toàn bộ khoảng thời gian mà năng lượng được tiêu thụ.

Nếu chúng ta chia mức tiêu thụ năng lượng phản ứng cho mức tiêu thụ năng lượng hoạt động, chúng ta sẽ nhận được một giá trị gọi là tiếp tuyến "phi":

tgφ = Wreaction /Wact

Xác định tgφcf, tìm giá trị của cosφ.

Giá trị hệ số công suất cũng có thể được xác định từ số đọc của vôn kế, ampe kế và oát kế theo các công thức sau:

đối với dòng điện một pha cosφ = P/UI

đối với dòng điện ba pha cosφ = P /(1,73UlinAzlin)

Cơm. 1. Sự lệch pha giữa dòng điện và điện áp: a — đường cong điện áp, b — đường cong dòng điện tác dụng, c — đường cong dòng điện dung, d — đường cong dòng điện cảm ứng

Hệ số công suất có thể được xác định bằng máy đo pha. Để biết thêm chi tiết xem tại đây: Cách đo hệ số công suất

Xác định cosφ bằng kẹp điện

Có thể xác định hệ số công suất của các máy thu điện riêng lẻ hoặc các phần của mạng có tải thay đổi một chút bằng đồng hồ đo pha hoặc wattmeters. Tuy nhiên, các phương pháp này khó thực hiện vì chúng yêu cầu ngắt mạch dòng điện và đối với các hệ thống lắp đặt công suất cao, cần phải có máy biến dòng.

Để đo cosφ mà không làm đứt mạch dòng điện, người ta sử dụng phương pháp sử dụng đồng hồ kẹp điện loại D90.

Kẹp đo D90

Trong các mạch ba pha có tải cân bằng, công suất được đo trong một pha. Đối với điều này, một trong các dây của đường dây được bao phủ bởi mạch từ của kẹp, đầu cuối của máy phát của mạch song song của wattmeter được kết nối với cùng một pha và dây thứ hai với dây trung tính. Sau đó, với kẹp loại Ts91 hoặc Ts4505, dòng điện trong pha và điện áp pha được đo.

Hệ số công suất được tính theo công thức: cosφ = P/UI

Phải tuân thủ các biện pháp an toàn khi làm việc với kẹp đo.