Définition: Le compteur de facteur de puissance mesures le facteur de puissance d’un système de transmission. Le facteur de puissance est le cosinus de l’angle entre la tension et le courant. Le compteur de facteur de puissance détermine les types de charge en utilisant sur la ligne, et il aussi calcule les pertes se produisent dessus.
Le facteur de puissance de la ligne de transmission est mesuré en divisant le produit de la tension et du courant par la puissance. Et la valeur de la tension, du courant et de la puissance est facilement déterminée respectivement par le voltmètre, l’ampèremètre et le wattmètre. Cette méthode donne une grande précision, mais prend du temps.
Le facteur de puissance de la ligne de transmission change continuellement avec le temps. Il est donc essentiel de procéder à une lecture rapide. Le compteur de facteur de puissance effectue une lecture directe, mais elle est moins précise. La lecture obtenue à partir du compteur de facteur de puissance est suffisante à de nombreuses fins pour s’attendre à des tests de précision.
Le compteur de facteur de puissance possède un système mobile appelé pointeur qui est en équilibre avec les deux forces opposées. Ainsi, l’aiguille du compteur de facteur de puissance reste à la même position qu’elle occupe au moment de la déconnexion.
Types de compteur de facteur de puissance
Le compteur de facteur de puissance est de deux types. Ils sont
- Électrodynamomètre
- Electrodynamomètre monophasé
- Electrodynamomètre triphasé
- Compteur de type fer mobile
- Champ magnétique du fer rotatif
- Nombre de champs alternatifs
Les différents types de compteurs de facteur de puissance sont expliqués ci-dessous en détail.
Compteur de facteur de puissance électrodynamomètre monophasé
La construction de l’électrodynamomètre monophasé est illustrée dans la figure ci-dessous. Le compteur est doté d’une bobine fixe qui agit comme une bobine de courant. Cette bobine est divisée en deux parties et transporte le courant testé. Le champ magnétique de la bobine est directement proportionnel au courant qui traverse la bobine.
Le compteur possède deux bobines de pression identiques A et B. Les deux bobines pivotent sur la broche. La bobine de pression A n’a pas de résistance inductive connectée en série avec le circuit, et la bobine B a une bobine hautement inductive connectée en série avec le circuit.
Le courant dans la bobine A est en phase avec le circuit tandis que le courant dans la bobine B est en retard d’une tension presque égale à 90º. La connexion de la bobine mobile se fait via des ligaments en argent ou en or qui minimisent le couple de contrôle du système mobile.
Le compteur a deux couples de déviation, l’un agissant sur la bobine A et l’autre sur la bobine B. Les enroulements sont disposés de manière à être opposés dans des directions. Le pointeur est en équilibre lorsque les couples sont égaux.
Le couple de déviation agissant sur la bobine A est donné par
θ – déviation angulaire par rapport au plan de référence.
M.maximum – valeur maximale de l’inductance mutuelle entre les bobines.
Le couple de déviation agissant sur la bobine B est exprimé par
Le couple de déviation agit dans le sens des aiguilles d’une montre.
La valeur de l’inductance mutuelle maximale est la même entre les deux équations de déflexion.
Ce couple agit dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. L’équation ci-dessus montre que le couple de déflexion est égal à l’angle de phase du circuit.
Compteur de facteur de puissance électrodynomètre triphasé
La construction du compteur triphasé est illustrée dans la figure ci-dessous. L’électrodynamomètre n’est utile que pour la charge équilibrée. La bobine mobile est placée à un angle de 120º. Ils sont connectés sur différentes phases du circuit d’alimentation. La bobine a une résistance en série.
La tension aux bornes de la bobine A est V12 et le courant qui le traverse, jeA1. Le circuit de la bobine est résistif et le courant et la tension sont donc en phase l’un avec l’autre. De même, la tension V13 et le courant jeB1 sont en phase les uns avec les autres.
Le diagramme de phase du compteur électrodynamique triphasé est présenté dans la figure ci-dessous. 
Soit Φ – angle de phase du circuit.
θ – déviation angulaire par rapport au plan de référence.
Le couple agissant sur la bobine A est 
Le couple agissant sur la bobine B est 
Le couple TUN et TB agissent dans des directions opposées. 
Ainsi la déviation angulaire de la bobine est directement proportionnelle à l’angle de phase du circuit.
Compteur de facteur de puissance en fer mobile
L’instrument en fer mobile est divisé en deux catégories. Il s’agit du champ magnétique tournant de certains champs alternatifs.
A. Facteur de puissance à champ tournant – Voici les caractéristiques essentielles du champ magnétique tournant. Le compteur de facteur de puissance comporte trois bobines fixes et leurs axes sont décalés de 120º l’un par rapport à l’autre. Les axes se croisent. Les bobines sont connectées à l’alimentation triphasée à l’aide du transformateur de courant.
Le P est la bobine fixe connectée en série avec le circuit haute résistance entre les phases 2 et 3. Il y a un cylindre de fer à travers la bobine P. Les deux aubes en fer sont fixées au cylindre. Les broches portent également des aubes d’amortissement et un pointeur.
Le diagramme de phase du compteur de facteur de puissance est présenté sur la figure. 
Le couple total du compteur est nul pour la déviation en régime permanent.
La bobine P et les cylindres de fer génèrent le flux alternatif qui interagit avec le flux des bobines fixes. L’interaction de la bobine génère le système mobile qui détermine l’angle de phase du courant. Les aubes du compteur de facteur de puissance sont magnétisées par le courant de la bobine mobile qui est en phase avec la tension de ligne du système.
Avantages du facteur de puissance de la puissance du fer mobile
- Le compteur nécessite une force de travail importante par rapport au compteur de type électrodynamomètre.
- Les bobines des instruments en fer mobiles sont fixées de manière permanente.
- La portée de l’échelle s’étend jusqu’à 360º.
- La construction du compteur est robuste et simple.
- L’instrument en fer mobile est bon marché par rapport au compteur électrodynamique.
Inconvénients de l’instrument en fer mobile
- La perte se produit dans la partie fer du compteur. Les pertes dépendent de la charge et de la fréquence du compteur.
- Le compteur a une faible précision.
- L’étalonnage du compteur est affecté en raison de la variation des fréquences d’alimentation, de la tension et des formes d’onde, etc.
Le compteur de facteur de puissance est utilisé pour mesurer le facteur de puissance de la charge équilibrée.