In wisselstroomcircuits is de arbeidsfactor de verhouding tussen het werkelijke vermogen dat wordt gebruikt om werk te doen en het schijnbare vermogen dat aan het circuit wordt geleverd.
De arbeidsfactor kan waarden krijgen in het bereik van 0 tot 1.
Wanneer al het vermogen reactief vermogen is zonder echt vermogen (meestal inductieve belasting), is de arbeidsfactor 0.
Als al het vermogen echt vermogen is zonder reactief vermogen (resistieve belasting), is de vermogensfactor 1.
De arbeidsfactor is gelijk aan het werkelijke of werkelijke vermogen P in watt (W) gedeeld door het schijnbare vermogen | S | in volt-ampère (VA):
PF = P (W) / | S (VA) |
PF - arbeidsfactor.
P - werkelijk vermogen in watt (W).
| S | - schijnbaar vermogen - de omvang van het complexe vermogen in volt⋅amps (VA).
Voor sinusvormige stroom is de arbeidsfactor PF gelijk aan de absolute waarde van de cosinus van de schijnbare vermogensfasehoek φ (wat ook de impedantiefasehoek is):
PF = | cos φ |
PF is de arbeidsfactor.
φ is de fasehoek van de leerling.
Het werkelijke vermogen P in watt (W) is gelijk aan het schijnbare vermogen | S | in volt-ampère (VA) maal de arbeidsfactor PF:
P (W) = | S (VA) | × PF = | S (VA) | × | cos φ |
Wanneer het circuit een resistieve impedantiebelasting heeft, is het werkelijke vermogen P gelijk aan het schijnbare vermogen | S | en de arbeidsfactor PF is gelijk aan 1:
PF (ohmse belasting) = P / | S | = 1
Het reactieve vermogen Q in volt-ampère reactief (VAR) is gelijk aan het schijnbare vermogen | S | in volt-ampère (VA) maal de sinus van de fasehoek φ :
Q (VAR) = | S (VA) | × | sin φ |
Eenfasige circuitberekening van de werkelijke vermogensmeterstand P in kilowatt (kW), spanning V in volt (V) en stroom I in ampère (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / ( V (V) × I (A) )
Driefasige circuitberekening van de werkelijke vermogensmeterstand P in kilowatt (kW), lijn-naar-lijnspanning V L-L in volt (V) en stroom I in ampère (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / ( √ 3 × V L-L (V) × I (A) )
Driefasige circuitberekening van de werkelijke vermogensmeterstand P in kilowatt (kW), lijn naar lijn neutraal V L-N in volt (V) en stroom I in ampère (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / (3 × V L-N (V) × I (A) )
Arbeidsfactorcorrectie is een aanpassing van het elektrische circuit om de arbeidsfactor in de buurt van 1 te veranderen.
Een arbeidsfactor in de buurt van 1 zal het reactieve vermogen in het circuit verminderen en het grootste deel van het vermogen in het circuit zal echt vermogen zijn. Dit zal ook het verlies aan elektriciteitsleidingen verminderen.
De arbeidsfactorcorrectie wordt meestal gedaan door condensatoren aan het belastingscircuit toe te voegen, wanneer het circuit inductieve componenten heeft, zoals een elektromotor.
Het schijnbare vermogen | S | in volt-ampère (VA) is gelijk aan de spanning V in volt (V) maal de stroom I in ampère (A):
| S (VA) | = V (V) × I (EEN)
Het reactieve vermogen Q in volt-ampère reactief (VAR) is gelijk aan de vierkantswortel van het kwadraat van het schijnbare vermogen | S | in volt-ampère (VA) minus het kwadraat van het werkelijke vermogen P in watt (W) (stelling van Pythagoras):
Q (VAR) = √ ( | S (VA) | 2 - P (W) 2 )
Q c (kVAR) = Q (kVAR) - Q gecorrigeerd (kVAR)
Het reactieve vermogen Q in volt-ampère reactief (VAR) is gelijk aan het kwadraat van spanning V in volt (V) gedeeld door de reactantie Xc:
Q c (VAR) = V (V) 2 / X c = V (V) 2 / (1 / (2π f (Hz) × C (F) )) = 2π f (Hz) × C (F) × V (V) 2
Dus de vermogensfactorcorrectiecondensator in Farad (F) die parallel aan het circuit moet worden toegevoegd, is gelijk aan het reactieve vermogen Q in volt-amps reactief (VAR) gedeeld door 2π maal de frequentie f in Hertz (Hz) maal het kwadraat spanning V in volt (V):
C (F) = Q c (VAR) / (2π f (Hz) · V (V) 2 )