Pengukur Faktor Daya

Pengukur faktor daya mengukur faktor daya sistem transmisi. Faktor daya adalah kosinus sudut antara tegangan dan arus. Pengukur faktor daya menentukan jenis beban yang digunakan pada saluran, dan juga menghitung kerugian yang terjadi padanya.

Faktor daya saluran transmisi diukur dengan membagi produk tegangan dan arus dengan daya. Dan nilai arus tegangan dan daya mudah ditentukan masing-masing oleh voltmeter, ammeter dan wattmeter. Metode ini memberikan akurasi yang tinggi, tetapi membutuhkan waktu.

Faktor daya saluran transmisi terus berubah seiring waktu. Oleh karena itu sangat penting untuk mengambil membaca cepat. Pengukur faktor daya mengambil pembacaan langsung, tetapi kurang akurat. Pembacaan yang diperoleh dari meter faktor daya cukup untuk banyak tujuan untuk mengharapkan pengujian presisi.

Pengukur faktor daya memiliki sistem bergerak yang disebut penunjuk yang berada dalam keseimbangan dengan dua gaya yang berlawanan. Dengan demikian, penunjuk pengukur faktor daya tetap pada posisi yang sama yang ditempati olehnya pada saat pemutusan.

Jenis Pengukur Faktor Daya

Pengukur faktor daya terdiri dari dua jenis. Mereka

1. Elektrodinamometer

Elektrodinammeter Fasa Tunggal
Elektrodinamometer Tiga Fasa

2. Pengukur Jenis Besi Putar

Memutar Medan Magnet Besi
Jumlah Bidang Bergantian

Berbagai jenis meteran faktor daya dijelaskan secara rinci di bawah ini.

Pengukur Faktor Daya Elektrodinamometer Fasa Tunggal

Konstruksi elektrodinamometer fase tunggal ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Meter memiliki kumparan tetap yang bertindak sebagai kumparan arus. Kumparan ini dibagi menjadi dua bagian dan membawa arus yang diuji. Medan magnet kumparan berbanding lurus dengan arus yang mengalir melalui kumparan.

Meter memiliki dua kumparan tekanan identik A dan B. Kedua kumparan diputar pada poros. Kumparan tekanan A tidak memiliki hambatan induktif yang dihubungkan secara seri dengan rangkaian, dan kumparan B memiliki kumparan induktif tinggi yang dihubungkan secara seri dengan rangkaian.

Arus pada kumparan A sefasa dengan rangkaian sedangkan arus pada kumparan B tertinggal oleh tegangan hampir sama dengan 90º. Sambungan kumparan bergerak dibuat melalui ligamen perak atau emas yang meminimalkan torsi pengontrol sistem bergerak.

Meter memiliki dua torsi pembelok yang satu bekerja pada kumparan A, dan yang lainnya pada kumparan B. Gulungan diatur sedemikian rupa sehingga berlawanan arah. Pointer berada dalam kesetimbangan ketika torsi sama.

Torsi defleksi yang bekerja pada kumparan A diberikan sebagai:

θ - defleksi sudut dari bidang referensi.

Mmax - nilai maksimum induktansi timbal balik antara kumparan.

Torsi defleksi yang bekerja pada kumparan B dinyatakan sebagai:

Torsi defleksi bekerja searah jarum jam.

Nilai induktansi timbal balik maksimum adalah sama antara kedua persamaan defleksi.

Torsi ini bekerja berlawanan arah jarum jam. Persamaan di atas menunjukkan bahwa torsi defleksi sama dengan sudut fasa rangkaian.

Pengukur Faktor Daya Elektrodinometer Tiga Fasa

Konstruksi meter tiga fasa ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Elektrodinamometer hanya berguna untuk beban seimbang. Kumparan bergerak ditempatkan pada sudut 120º. Mereka terhubung melintasi fase yang berbeda dari rangkaian suplai. Kedua kumparan tersebut memiliki hambatan seri.

Tegangan pada kumparan A adalah V12 dan arus yang melintasinya IA1. Rangkaian kumparan resistif, dan karenanya arus dan tegangan berada dalam fase satu sama lain. Demikian pula, tegangan V13 dan arus IB1 berada dalam fase satu sama lain.

Diagram fasor meter elektrodinamika tiga fasa ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Dimana,

Φ – sudut fasa rangkaian.

θ - defleksi sudut dari bidang referensi.

Torsi yang bekerja pada kumparan A adalah

Torsi yang bekerja pada kumparan B adalah

Torsi TA dan TB bekerja pada arah yang berlawanan.

Jadi defleksi sudut kumparan berbanding lurus dengan sudut fasa rangkaian.

Pengukur Faktor Daya Besi Putar

Alat besi bergerak ini terbagi menjadi dua kategori. Mereka adalah medan magnet yang berputar ke beberapa medan bolak-balik.

A. Pengukur faktor Daya Medan Berputar

Berikut ini adalah fitur penting dari medan magnet berputar. Pengukur faktor daya memiliki tiga kumparan tetap, dan sumbunya berjarak 120º satu sama lain. Sumbu-sumbu tersebut saling berpotongan. Kumparan dihubungkan ke suplai tiga fasa dengan bantuan trafo arus.

P adalah kumparan tetap yang dihubungkan secara seri dengan rangkaian resistansi tinggi melintasi fasa 2 dan 3. Ada silinder besi melintasi kumparan P. Kedua baling-baling besi dipasang pada silinder. Spindel juga membawa baling-baling peredam dan penunjuk.

Diagram fasor meter faktor daya ditunjukkan pada gambar.

Torsi total meteran adalah nol untuk defleksi kondisi stabil.

Kumparan P dan silinder besi menghasilkan fluks bolak-balik yang berinteraksi dengan fluks kumparan tetap. Interaksi kumparan menghasilkan sistem bergerak yang menentukan sudut fasa arus. Baling-baling pengukur faktor daya dimagnetisasi oleh arus kumparan putar yang sefasa dengan tegangan saluran sistem.

Keuntungan dari Pengukur Faktor Daya Besi Putar

Meteran ini membutuhkan tenaga kerja yang besar dibandingkan dengan meteran tipe elektrodinamometer.
Gulungan instrumen besi yang bergerak dipasang secara permanen.
Rentang skala meluas hingga 360º.
Konstruksi meteran kuat dan sederhana.
Instrumen besi bergerak lebih murah dibandingkan dengan meteran elektrodinamik.

Kerugian Instrumen Besi Putar

Kerugian terjadi di bagian besi meteran. Kerugian tergantung pada beban dan frekuensi meter.
Meter memiliki akurasi yang rendah.
Kalibrasi meter dipengaruhi karena variasi frekuensi suplai, tegangan dan bentuk gelombang, dll.

Pengukur faktor daya digunakan untuk mengukur faktor daya dari beban seimbang.