교류 회로의 역률 간접 결정 원리 및 방법

역률 또는 코사인 파이, 정현 교류의 사용자와 관련하여 네트워크에서 이 사용자에게 공급되는 총 전력 S에 대한 유효 전력 소비 P의 비율입니다.

총 전력 S, 일반적인 경우 유효 (평균 제곱근) 값의 곱으로 정의 할 수 있습니다. 전류 I 고려한 회로의 전압 U와 유효 전력 P — 사용자가 비가역적으로 소비하는 작업 운영.

무효 전력 Q, 그러나 총 전력의 일부이지만 작업을 수행하는 데 소비되지 않고 사용자 회로의 일부 요소에서 교류 전기장 및 자기장 생성에만 참여합니다.

제외하고 직접 역률 측정 전기역학 장치 사용 — 위상계, 정현파 교류 회로에서 사용자를 특징 짓는이 매우 중요한 전기량의 값을 수학적으로 정확하게 이해할 수 있도록하는 매우 논리적 인 간접 방법이 있습니다.

데이터를 살펴보자 간접적인 방법 자세히, 간접 역률 측정의 원리를 이해합시다.

전압계, 전류계 및 전력계 방법

전기역학적 전력계 움직이는 코일의 회로에 추가 활성 저항이 있는 것은 AC 회로 P에서 소비되는 극한 활성 전력의 값을 나타냅니다.

이제 전압계와 전류계를 사용하여 연구중인 부하 회로에서 작용하는 전류 I와 전압 U의 평균값을 측정하면이 두 매개 변수를 곱하여 총 전력 S 만 얻습니다. .

그러면 주어진 부하의 역률(코사인 파이)은 다음 공식을 사용하여 쉽게 찾을 수 있습니다.

여기에서 원하는 경우 회로 z의 총 저항 인 무효 전력 Q의 값을 찾을 수도 있습니다. 옴의 법칙, 능동 및 반응 저항뿐만 아니라 단순히 저항 삼각형을 구성하거나 표현한 다음 피타고라스 정리를 사용하여:

카운터 및 전류계 방법

이 방법을 사용하기 위해서는 가장 간단한 것이 부하 Z와 전류계를 직렬로 연결하는 회로를 조립해야 한다. 전기 계량기 와트시.

1분 정도의 특정 기간 t 동안 디스크 N의 회전 수를 계산해야 합니다. 이 회전 수는 주어진 시간 동안 소비된 활성 에너지의 양을 보여줍니다(즉, 역률).

여기에서 디스크의 회전 수 N, 계수 k는 회전당 에너지의 양, I 및 U는 각각 rms 전류 및 전압, t는 회전을 계산하는 시간, 코사인 파이는 역률입니다.

그런 다음 조사한 사용자 Z 대신 활성 부하 R이 동일한 카운터를 통해 회로에 포함되지만 직접적으로는 아니지만 가변 저항 R1을 통해 (사용자 Z와 함께 첫 번째 경우와 동일한 전류 I 달성). 디스크 N1의 회전수는 동일한 시간 t 동안 유지된다. 그러나 여기서는 부하가 활성화되어 있으므로 코사인 파이(역률)는 확실히 1과 같습니다. 따라서:

그런 다음 디스크 카운터의 회전 비율은 첫 번째와 두 번째 경우에서 같은 시간 동안 기록됩니다. 이것은 코사인 파이, 즉 첫 번째 부하의 역률입니다(동일한 순전히 활성 부하에 비해) 현재의):

세 전류계 방법

3개의 전류계를 사용하여 정현파 전류 회로의 역률을 결정하려면 먼저 다음 회로를 조립해야 합니다.

여기서 Z는 역률을 결정해야 하는 부하이고 R은 순전히 능동 부하입니다.

부하 R은 순전히 활성 상태이므로 임의의 순간에 전류 I1은 이 부하에 인가된 교류 전압 U와 동상입니다. 이 경우 전류 I는 전류 I1과 I2의 기하 합과 같습니다. 이제 이 위치를 기반으로 전류의 벡터 다이어그램을 작성합니다.

전류의 벡터 다이어그램에서 전류 I1과 전류 I2 사이의 예각은 각도 phi이며 코사인 (실제로 역률 값)은 특수 값 테이블에서 찾을 수 있습니다. 삼각 함수 또는 다음 공식으로 계산됩니다.

여기에서 코사인 파이, 즉 원하는 역률을 표현할 수 있습니다.

발견된 역률의 부호(«+» 또는 «-«)는 부하의 특성을 나타냅니다. 역률(코사인 파이)이 음수이면 부하는 본질적으로 용량성입니다. 역률이 양의 값이면 부하의 특성이 유도성입니다.