如何測量功率因數

用於測量 餘弦φ 最好有專為直接測量而設計的專用工具—— 相位計.

相位計——一種電氣測量設備，設計用於測量兩個週期性變化的電振蕩之間的相移角。

如果沒有這樣的設備，測量 功率因數 可以採用間接法... 例如，在單相網絡中，餘弦 phi 可以根據電流表、電壓表和瓦特表的讀數確定：

cos phi = P / (U x I)，其中 P、U、I——儀器的讀數。

在三相電流電路中 cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

其中 Pw 是整個系統的功率，Ul、Il 是用電壓表和電流表測量的市電電壓和電流。

在對稱的三相電路中，餘弦 phi 的值可以由兩個功率計 Pw1 和 Pw2 的讀數通過以下公式確定

所考慮方法的總相對誤差等於每個設備的相對誤差之和；因此，間接方法的準確性較低。

餘弦 phi 的數值取決於負載的性質。如果負載是白熾燈和加熱裝置，則餘弦phi = 1，如果負載還包含感應電機，則餘弦phi <1。當電動機的負載發生變化時，其餘弦 phi 會發生顯著變化（從空閒時的 0.1 變為額定負載時的 0.86 - 0.87），網絡的餘弦 phi 也會發生變化。

因此，在實踐中，所謂的加權平均功率因數是針對某一時間，例如一天或一個月。為此，在考慮期結束時，讀取有功和無功電能 Wa 和 Wv 的儀表，功率因數的加權平均值由以下公式確定

理想的是，電網中的加權平均功率因數應等於 0.92 - 0.95。

使用相量測量功率因數

您可以使用特殊的測量設備 - 相位計直接測量負載電壓和電流之間的相移。

最常見的是電動系統的相位計，其中固定線圈與負載串聯，動線圈與負載並聯，使得其中一個的電流滯後於電壓β1電壓。為此，有源電感負載與線圈串聯，另一個電流超前電壓一定角度 β2，其中包括有源電容負載，β1 + β2 = 90О

米。 1.相位計電路圖（a）和電壓電流矢量圖（b）。

這種裝置的箭頭偏離角度僅取決於餘弦 phi 的值。

常用於測量兩個電壓數字相位表之間的相移... 在直接轉換數字相位表中測量相移時，它被轉換成一個時間間隔，後者被測量。調查的電壓被施加到設備的兩個輸入端，在數字設備上用於讀取設備，計算在調查電壓的一個週期內到達設備計數器的脈衝數，這對應於以度為單位的相移（或部分學位），被錄取。

在為測量而設計的面板儀表中，最簡單的D31型相位計，可以在頻率為50、500、1000、2400、8000赫茲的單相交流電網中工作。精度等級 2.5。餘弦 phi 測量範圍為 0.5 至 1 電容相移和 1 至 0.5 電感相移。相位計包括通過 儀表電流互感器 次級電流為 5 A，測量電壓互感器的次級電壓為 100 V。

要測量具有對稱負載的三相網絡中的餘弦 phi，可以使用 D301 型面板相量。他們的精度等級是 1.5。串聯電路直接連接5A電流，並通過電流互感器連接，並聯電路直接連接127、220、380V，並通過電壓測量互感器連接。