Determinació del factor de potència
En el motor elèctric, així com en el transformador, cal crear un camp magnètic per al funcionament. Aquest camp en els circuits de corrent altern varia de manera sinusoïdal i l'energia associada a ell flueix del generador al pantògraf durant un mig període i torna al generador durant el següent mig període.
Aquesta energia s'anomena energia reactiva. El seu flux es manifesta en forma d'un corrent addicional que queda endarrerit amb la tensió, tal com es mostra a la Fig. 1, corba c. Aquest corrent que flueix del generador al receptor i viceversa no produeix treball útil, sinó que només provoca un escalfament addicional dels cables, és a dir, pèrdues addicionals d'energia activa.
Més informació sobre la potència reactiva aquí: Alimentació de CA i pèrdues de potència
Els corrents actius i reactius que flueixen pel cable sumen un corrent total que es mesura amb un amperímetre. El producte d'aquest corrent total i tensió s'anomena potència aparent.
La relació entre la potència activa i la potència total s'anomena factor de potència... Per a la comoditat dels càlculs tècnics, el factor de potència s'expressa com cosinus de l'angle condicional «phi» (perquèφ).
A diferents càrregues, el factor de potència mitjà es determina durant un període de temps. Per determinar el factor de potència s'utilitzen les lectures dels comptadors actius i reactius, que permeten conèixer el valor mitjà ponderat de tgφ per a tot el període durant el qual es va consumir energia.
Si dividim el consum d'energia reactiva pel consum d'energia activa, obtenim un valor anomenat tangent "phi":
tgφ = Reacció /WAct
Determinació de tgφcf, trobar el valor de cosφ.
El valor del factor de potència també es pot determinar a partir de les lectures del voltímetre, l'amperímetre i el vatímetre d'acord amb les fórmules següents:
per a corrent monofàsica cosφ = P / UI
per a corrent trifàsic cosφ = P /(1,73UlinAzlin)
Arròs. 1. Desplaçament de fase entre corrent i tensió: a — corba de tensió, b — corba de corrent activa, c — corba de corrent capacitiva, d — corba de corrent inductiva
El factor de potència es pot determinar mitjançant un mesurador de fasor. Per a més detalls consulteu aquí: Com mesurar el factor de potència
Determinació del cosφ mitjançant una pinça elèctrica
És possible determinar el factor de potència de receptors elèctrics individuals o seccions de la xarxa amb una càrrega lleugerament variable mitjançant mesuradors de fase o wattmetres. Tanmateix, aquests mètodes són difícils perquè requereixen la interrupció dels circuits de corrent, i per a instal·lacions d'alta potència és necessari incloure transformadors de corrent.
Per mesurar el cosφ sense trencar el circuit de corrent, s'utilitza un mètode que utilitza una pinça mesuradora elèctrica tipus D90.
Pinça de mesura D90
En circuits trifàsics amb una càrrega equilibrada, la potència es mesura en una fase. Per a això, un dels cables de la línia està cobert amb el circuit magnètic de la pinça, el terminal del generador del circuit paral·lel del vatímetre està connectat a la mateixa fase i el segon al cable neutre. A continuació, amb una pinça tipus Ts91 o Ts4505, es mesura el corrent a la fase i la tensió de fase.
El factor de potència es calcula amb la fórmula: cosφ = P / UI
S'han d'observar les mesures de seguretat quan es treballa amb pinces de mesura.