Mètre de facteur de puissance

Définition: Le compteur de facteur de puissance les mesures la facteur de puissance d'un système de transmission. Le facteur de puissance est le cosinus de l'angle entre la tension et le courant. Le compteur de facteur de puissance détermine les types de charge en utilisant sur la ligne, et aussi calcule les pertes se produire sur elle.

Le facteur de puissance de la ligne de transmission estmesurée en divisant le produit de la tension et du courant par la puissance. Et la valeur du courant de tension et de la puissance est facilement déterminée par le voltmètre, l'ampèremètre et le wattmètre, respectivement. Cette méthode donne une grande précision, mais cela prend du temps.

Le facteur de puissance de la ligne de transmission estcontinuellement changé avec le temps. Il est donc essentiel de lire rapidement. Le compteur de facteur de puissance effectue une lecture directe, mais elle est moins précise. La lecture obtenue à partir du compteur de facteur de puissance est suffisante à de nombreuses fins pour permettre des tests de précision.

Le compteur de facteur de puissance a le système en mouvementappelé pointeur qui est en équilibre avec les deux forces opposées. Ainsi, le pointeur du compteur de facteur de puissance reste à la même position qu’il occupe au moment de la déconnexion.

Types de mètre de facteur de puissance

Le compteur de facteur de puissance est de deux types. Elles sont

1. Électrodynamomètre
   • Électrodynammètre monophasé
   • Électrodynamomètre à trois phases
2. Type de fer mobile
   • Champ magnétique en rotation du fer
   • Nombre de champs alternants

Les différents types d’indicateurs de facteur de puissance sont expliqués ci-dessous en détail.

Compteur de facteur de puissance d'électrodynamomètre monophasé

La construction de la phase uniqueélectrodynamomètre est montré dans la figure ci-dessous. Le compteur a une bobine fixe qui agit comme une bobine de courant. Cette bobine est divisée en deux parties et transporte le courant testé. Le champ magnétique de la bobine est directement proportionnel au flux de courant à travers la bobine.

Le compteur a deux bobines de pression identiques A etB. Les deux bobines sont pivotées sur la broche. La bobine de pression A n'a pas de résistance inductive connectée en série avec le circuit et la bobine B a une bobine hautement inductive connectée en série avec le circuit.

Le courant dans la bobine A est en phase avec lecircuit pendant que le courant dans la bobine B est retardé par la tension presque égale à 90º. La connexion de la bobine mobile se fait par des ligaments en argent ou en or qui minimisent le couple de contrôle du système en mouvement.

Le compteur a deux couples de déviation l'un agissant surla bobine A et l'autre sur la bobine B. Les enroulements sont disposés de manière à être opposés. Le pointeur est en équilibre lorsque les couples sont égaux.

Le couple de déflexion agissant sur la bobine A est donné par

θ - déviation angulaire du plan de référence.
M_max - valeur maximale de l'inductance mutuelle entre les bobines.

Le couple de déviation agissant sur la bobine B est exprimé en

Le couple de déviation agit dans le sens des aiguilles d'une montre.

La valeur de l'inductance mutuelle maximale est la même entre les deux équations de déviation.

Ce couple agit dans le sens anti-horaire. L'équation ci-dessus montre que le couple de déviation est égal à l'angle de phase du circuit.

Compteur de facteur de puissance d'électrodynomètre triphasé

La construction du compteur triphasé estmontré dans la figure ci-dessous. L'électrodynamomètre n'est utile que pour la charge équilibrée. La bobine mobile est placée à un angle de 120º. Ils sont connectés à différentes phases du circuit d'alimentation. La bobine a une résistance en série.

La tension aux bornes de la bobine A est V₁₂ et le courant à travers je_A1. Le circuit de la bobine est résistif, et donc le courant et la tension sont en phase l'un avec l'autre. De même, la tension V₁₃ et le courant que je_B1 est en phase les uns avec les autres.

Le diagramme de phase du compteur électrodynamique triphasé est présenté dans la figure ci-dessous.

Soit Φ - angle de phase du circuit.
θ - déviation angulaire du plan de référence.

Le couple agissant sur la bobine A est

Le couple agissant sur la bobine B est Le couple t_UNE et T_B agissent dans les directions opposées. Ainsi, la déviation angulaire de la bobine est directement proportionnelle à l'angle de phase du circuit.

Compteur de facteur de puissance de fer mobile

L'instrument de fer en mouvement est divisé en deux catégories. Ils sont le champ magnétique tournant à certains champs alternatifs.

A. Compteur de facteur de puissance à champ tournant - Ce qui suit est la caractéristique essentielle de lachamp magnétique tournant. Le compteur de facteur de puissance a trois bobines fixes et leurs axes sont décalés de 120 °. Les axes se croisent. Les bobines sont connectées à l'alimentation triphasée à l'aide du transformateur de courant.

Le P est la bobine fixe connectée en série avecle circuit à haute résistance entre les phases 2 et 3. Il y a un cylindre en fer dans la bobine P. Les deux ailettes en fer sont fixées au cylindre. Les broches portent également des aubes d'amortissement et un pointeur.

Le diagramme de phase du compteur de facteur de puissance est présenté dans la figure.

Le couple total du compteur est égal à zéro pour la déviation en régime permanent.

La bobine P et les cylindres de fer génèrent laflux alternatif qui interagit avec le flux des bobines fixes. L'interaction de la bobine génère le système mobile qui détermine l'angle de phase du courant. Les pales du compteur de facteur de puissance sont magnétisées par le courant de la bobine mobile en phase avec la tension de secteur du système.

Avantages du facteur de puissance de déplacement du fer

1. Le compteur nécessite une force de travail importante par rapport au compteur de type électrodynamomètre.
2. Les bobines des instruments de fer en mouvement sont fixes.
3. La gamme de l'échelle s'étend jusqu'à 360º.
4. La construction du compteur est robuste et simple.
5. L'instrument de fer en mouvement est bon marché par rapport au compteur électrodynamique.

Inconvénients du déplacement d'un instrument en fer

1. La perte se produit dans la partie fer du compteur. Les pertes dépendent de la charge et de la fréquence du compteur.
2. Le compteur a une faible précision.
3. L'étalonnage du compteur est affecté par la variation des fréquences d'alimentation, de la tension et des formes d'onde, etc.

Le compteur de facteur de puissance sert à mesurer le facteur de puissance de la charge équilibrée.