如何测量功率因数

用于测量 余弦φ 最好有专为直接测量而设计的专用工具—— 相位计.

相位计——一种电气测量设备，设计用于测量两个周期性变化的电振荡之间的相移角。

如果没有这样的设备，测量 功率因数 可以采用间接法... 例如，在单相网络中，余弦 phi 可以根据电流表、电压表和瓦特表的读数确定：

cos phi = P / (U x I)，其中 P、U、I——仪器的读数。

在三相电流电路中 cos phi = Pw / (√3 x Ul x Il)

其中 Pw 是整个系统的功率，Ul、Il 是用电压表和电流表测量的市电电压和电流。

在对称的三相电路中，余弦 phi 的值可以由两个功率计 Pw1 和 Pw2 的读数通过以下公式确定

所考虑方法的总相对误差等于每个设备的相对误差之和；因此，间接方法的准确性较低。

余弦 phi 的数值取决于负载的性质。如果负载是白炽灯和加热装置，则余弦phi = 1，如果负载还包含感应电机，则余弦phi <1。当电动机的负载发生变化时，其余弦 phi 会发生显着变化（从空闲时的 0.1 变为额定负载时的 0.86 - 0.87），网络的余弦 phi 也会发生变化。

因此，在实践中，所谓的加权平均功率因数是针对某一时间，例如一天或一个月。为此，在考虑期结束时，读取有功和无功电能 Wa 和 Wv 的仪表，功率因数的加权平均值由以下公式确定

理想的是，电网中的加权平均功率因数应等于 0.92 - 0.95。

使用相量测量功率因数

您可以使用特殊的测量设备 - 相位计直接测量负载电压和电流之间的相移。

最常见的是电动系统的相位计，其中固定线圈与负载串联，动线圈与负载并联，使得其中一个的电流滞后于电压β1电压。为此，有源电感负载与线圈串联，另一个电流超前电压一定角度 β2，其中包括有源电容负载，β1 + β2 = 90О

米。 1.相位计电路图（a）和电压电流矢量图（b）。

这种装置的箭头偏离角度仅取决于余弦 phi 的值。

常用于测量两个电压数字相位计之间的相移... 在直接转换数字相位计中测量相移时，将其转换为时间间隔，后者进行测量。所研究的电压被施加到设备的两个输入端，在数字设备上用于读取设备，计算在所研究的电压的一个周期内到达设备计数器的脉冲数，这对应于以度为单位的相移（或部分学位），被录取。

在专为测量而设计的面板仪表中，最简单的D31型相位计，可工作在频率为50、500、1000、2400、8000赫兹的单相交流电网中。精度等级 2.5。余弦 phi 测量范围为 0.5 至 1 电容相移和 1 至 0.5 电感相移。相位计包括通过 仪表电流互感器 次级电流为 5 A，测量电压互感器的次级电压为 100 V。

要测量具有对称负载的三相网络中的余弦 phi，可以使用 D301 型面板相量。他们的精度等级是 1.5。串联电路直接连接5A电流，并通过电流互感器连接，并联电路直接连接127、220、380V，并通过电压测量互感器连接。