Aspecte privind măsurarea defazajului. Studiu de caz privind fazmetrul virtual

In retelele de transport si distributie a energiei electrice, la incercarile de laborator ale masinilor si aparatelor electrice este deseori necesara masurarea factorului de putere sau a unghiului de defazaj.

Prin definitie, factorul de putere este raportul pozitiv si subunitar dintre puterea activa si cea reactiva. In regim sinusoidal, pentru circuitele monofazate P=UI cosI+ si S=UIsin, astfel incat rezulta pentru factorul de putere expresia expresia K=cosI+ unde I+ este unghiul de defazaj dintre curentul si tensiunea circuitului.

Masurarea defazajelor prezinta importanta indeosebi in retelele de transport si distributie de energie electrica la care, in vederea functionarii acestora cu maximum de eficacitate, se urmareste ameliorarea continua a factorului de putere, (realizarea unui factor de putere apropiat de unitate K=1) adica obtinerea unui defazaj intre current si tensiune ce tinde spre zero. Determinarea cosinusului unghiului de defazaje se poate face in cazul acestor retele fie prin metode indirecte fie prin metode directe, cu aparate speciale numite fazmetre sau cosfimetre.

In cazul circuitelor de mica putere, al frecventelor mai mari de decat 50 Hz si al curbelor nesinusoidale, determinarea defazajelor se poate face relativ simplu cu ajutorul oscilografelor sau a osciloscoapelor.

Din cauza dificultatilor de calcul, metoda indirecta nu se poate aplica decat in conditii de laborator sau pentru incercari de control. In conditii de exploatare curenta, in statii electrice si in intreprinderi, defazajul se masoara cu direct cu ajutorul aparatelor indicatoare sau inregistratoare denumite fazmetre. In acest scop se utilizeaza aparate electrodinamice, ferodunamice, sau feromagnetice cu dispozitivul de masurat de tip logometric. Se mai utilizeaza fazmetre cu dispozitive magnetoelectrice si cu redresoare, fazmetre electronice si fazmetre virtuale.

Considerand un cuadripol ca in fig. 1, tensiunea U1 la intrarea sa, U2 la iesirea sa, U3 va fi tensiunea dintre intrare si iesirea. Relatia permite stabilirea defazajului dintre tensiunile de la intrarea si iesirea cuadripolului masurand tensiunile U1, U2 si U3. 2. Metode osciloscopice - Metoda directa Se foloseste in acest scop un osciloscop catodic cu doua spoturi, vizualizand tensiunile de la intrarea si de la iesirea din cuadripol. Cele doua intrari Y avand aceeasi baza de timp, se poate vizualiza pe ecran defazajul dintre cele doua tensiuni. Montajul este cel din figura Pentru masurare corecta e necesar ca intrarea si iesirea circuitului masurat sa fie asimetrice. A A Se poate folosi si un osciloscop cu un singur spot. A A A -daca osciloscopul este prevazut cu o singura intrare Y, este necesar un comutator de canale cu doua intrari care sa aplice succesiv semnalele masurate la amplificatorul pe verticala al osciloscopului; A A A - daca osciloscopul are mai multe (cel putin doua) intrari, se aplica semnalele la cele doua intrari A si B si se foloseste regimul ALT, axand convenabil semnalele si citind ...