Definición: El medidor de factor de potencia medidas los Factor de potencia de un sistema de transmisión. El factor de potencia es el coseno del ángulo entre la tensión y la corriente. El medidor de factor de potencia determina los tipos de carga utilizando en la línea, y también calcula las pérdidas ocurrir en él.
El factor de potencia de la línea de transmisión se mide dividiendo el producto de voltaje y corriente por la potencia. Y el valor de la corriente de voltaje y la potencia se determina fácilmente con el voltímetro, el amperímetro y el vatímetro, respectivamente. Este método proporciona una gran precisión, pero requiere tiempo.
El factor de potencia de la línea de transmisión cambia continuamente con el tiempo. Por lo tanto, es esencial tomar la lectura rápida. El medidor de factor de potencia toma una lectura directa, pero es menos precisa. La lectura obtenida del medidor de factor de potencia es suficiente para muchos propósitos para esperar pruebas de precisión.
El medidor de factor de potencia tiene el sistema de movimiento llamado puntero que está en equilibrio con las dos fuerzas opuestas. Así, la aguja del medidor de factor de potencia permanece en la misma posición que ocupaba en el momento de la desconexión.
Índice de contenidos
Tipos de medidor de factor de potencia
El medidor de factor de potencia es de dos tipos. Ellos son
- Electrodinamómetro
- Electrodinamímetro monofásico
- Electrodinamómetro Trifásico
- Medidor de tipo de hierro en movimiento
- Campo magnético giratorio de hierro
- Número de campo alterno
Los diferentes tipos de medidores de factor de potencia se explican a continuación en detalle.
Medidor de factor de potencia de electrodinamómetro monofásico
La construcción del electrodinamómetro monofásico se muestra en la siguiente figura. El medidor tiene una bobina fija que actúa como una bobina de corriente. Esta bobina se divide en dos partes y lleva la corriente bajo prueba. El campo magnético de la bobina es directamente proporcional al flujo de corriente a través de la bobina.
El medidor tiene dos bobinas de presión idénticas A y B. Ambas bobinas giran sobre el eje. La bobina de presión A no tiene resistencia inductiva conectada en serie con el circuito, y la bobina B tiene una bobina altamente inductiva conectada en serie con el circuito.La corriente en la bobina A está en fase con el circuito mientras que la corriente en la bobina B se atrasa por el voltaje casi igual a 90º. La conexión de la bobina móvil se realiza a través de ligamentos de plata u oro que minimizan el par de control del sistema móvil.
El medidor tiene dos pares de desviación, uno que actúa sobre la bobina A y el otro sobre la bobina B. Los devanados están dispuestos de manera que tienen direcciones opuestas. La aguja está en equilibrio cuando los pares son iguales.
El par de desviación que actúa sobre la bobina A se da comoθ – desviación angular del plano de referencia.
Mmax: valor máximo de inductancia mutua entre las bobinas.
El par de desviación que actúa sobre la bobina B se expresa como
El par de desviación actúa en el sentido de las agujas del reloj.
El valor de la inductancia mutua máxima es el mismo entre ambas ecuaciones de desviación.
Este par actúa en sentido contrario a las agujas del reloj. La ecuación anterior muestra que el par de desviación es igual al ángulo de fase del circuito.
Medidor de factor de potencia de electrodinómetro trifásico
La construcción del medidor trifásico se muestra en la siguiente figura. El electrodinamómetro sólo es útil para la carga equilibrada. La bobina móvil se coloca en un ángulo de 120º. Están conectados a través de diferentes fases del circuito de suministro. Tanto la bobina tiene una resistencia en serie.
El voltaje a través de la bobina A es V12 y la corriente a través de ella es IA1. El circuito de la bobina es resistivo y, por lo tanto, la corriente y el voltaje están en fase entre sí. De manera similar, el voltaje V13 y la corriente IB1 están en fase entre sí.
El diagrama fasorial del medidor electrodinámico trifásico se muestra en la siguiente figura. Sea Φ – ángulo de fase del circuito.
θ – desviación angular del plano de referencia.
El par que actúa sobre la bobina A es El par que actúa sobre la bobina B es Los pares TA y TB actúan en direcciones opuestas. Así, la desviación angular de la bobina es directamente proporcional al ángulo de fase del circuito.
Medidor de factor de potencia de hierro en movimiento
El instrumento de hierro en movimiento se divide en dos categorías. Son del campo magnético giratorio a unos campos alternos.
A. Medidor de factor de potencia de campo giratorio – Las siguientes son las características esenciales del campo magnético giratorio. El medidor de factor de potencia tiene tres bobinas fijas, y sus ejes están desplazados 120º entre sí. Los ejes se cortan entre sí. Las bobinas se conectan al suministro trifásico con la ayuda del transformador de corriente.
La P es la bobina fija conectada en serie con el circuito de alta resistencia a través de las fases 2 y 3. Hay un cilindro de hierro a través de la bobina P. Las dos paletas de hierro están fijadas al cilindro. Los husillos también llevan paletas amortiguadoras y puntero.
El diagrama fasorial del medidor de factor de potencia se muestra en la figura. El par total del medidor es cero para la deflexión en estado estable.
La bobina P y los cilindros de hierro generan el flujo alterno que interactúa con el flujo de las bobinas fijas. La interacción de la bobina genera el sistema de movimiento que determina el ángulo de fase de la corriente. Las paletas del medidor del factor de potencia están magnetizadas por la corriente de la bobina móvil que está en fase con el voltaje de la línea del sistema.
Ventajas del factor de potencia de potencia de hierro en movimiento
- El medidor requiere una gran fuerza de trabajo en comparación con el medidor tipo electrodinamómetro.
- Las bobinas de los instrumentos de hierro en movimiento se fijan de forma permanente.
- El rango de la escala se extiende hasta 360º.
- La construcción del medidor es robusta y simple.
- El instrumento de hierro en movimiento es barato en comparación con el medidor electrodinámico.
Desventajas de mover el instrumento de hierro
- La pérdida se produce en la parte de hierro del contador. Las pérdidas dependen de la carga y la frecuencia del medidor.
- El medidor tiene baja precisión.
- La calibración del medidor se ve afectada por la variación en las frecuencias de suministro, el voltaje y las formas de onda, etc.
El medidor de factor de potencia se utiliza para medir el factor de potencia de la carga equilibrada.