În circuitele de curent alternativ, factorul de putere este raportul dintre puterea reală care este utilizată pentru a lucra și puterea aparentă care este furnizată circuitului.
Factorul de putere poate obține valori cuprinse între 0 și 1.
Când toată puterea este putere reactivă fără putere reală (de obicei sarcină inductivă) - factorul de putere este 0.
Când toată puterea este putere reală fără putere reactivă (sarcină rezistivă) - factorul de putere este 1.
Factorul de putere este egal cu puterea reală sau adevărată P în wați (W) împărțită la puterea aparentă | S | în volt-amperi (VA):
PF = P (W) / | S (VA) |
PF - factor de putere.
P - putere reală în wați (W).
| S | - putere aparentă - magnitudinea puterii complexe în volt⋅amps (VA).
Pentru curentul sinusuidal, factorul de putere PF este egal cu valoarea absolută a cosinusului unghiului de fază al puterii aparente φ (care este și unghiul de fază al impedanței):
PF = | cos φ |
PF este factorul de putere.
φ este unghiul de fază al puterii.
Puterea reală P în wați (W) este egală cu puterea aparentă | S | în volt-ampere (VA) ori factorul de putere PF:
P (W) = | S (VA) | × PF = | S (VA) | × | cos φ |
Când circuitul are o sarcină de impedanță rezistivă, puterea reală P este egală cu puterea aparentă | S | iar factorul de putere PF este egal cu 1:
PF (sarcină rezistivă) = P / | S | = 1
Puterea reactivă Q în volt-amperi reactivi (VAR) este egală cu puterea aparentă | S | în volt-amper (VA) ori sinusul unghiului de fază φ :
Q (VAR) = | S (VA) | × | sin φ |
Calculul circuitului monofazat din citirea contorului de putere real P în kilowați (kW), tensiunea V în volți (V) și curentul I în amperi (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / ( V (V) × I (A) )
Calculul circuitului trifazat de la citirea contorului de putere real P în kilowați (kW), tensiunea de la linie la linie V L-L în volți (V) și curentul I în amperi (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / ( √ 3 × V L-L (V) × I (A) )
Calculul circuitului trifazat de la citirea contorului de putere real P în kilowați (kW), neutru de linie la linie V L-N în volți (V) și curent I în amperi (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / (3 × V L-N (V) × I (A) )
Corecția factorului de putere este o reglare a circuitului electric pentru a schimba factorul de putere aproape de 1.
Factorul de putere aproape de 1 va reduce puterea reactivă în circuit și cea mai mare parte a puterii din circuit va fi putere reală. Acest lucru va reduce, de asemenea, pierderile liniilor electrice.
Corecția factorului de putere se face de obicei prin adăugarea de condensatori la circuitul de sarcină, atunci când circuitul are componente inductive, ca un motor electric.
Puterea aparentă | S | în volt-amperi (VA) este egal cu tensiunea V în volți (V) de curentul I în amperi (A):
| S (VA) | = V (V) × I (A)
Puterea reactivă Q în volt-amperi reactivi (VAR) este egală cu rădăcina pătrată a pătratului puterii aparente | S | în volt-ampere (VA) minus pătratul puterii reale P în wați (W) (teorema pitagoreică):
Q (VAR) = √ ( | S (VA) | 2 - P (W) 2 )
Q c (kVAR) = Q (kVAR) - Q corectat (kVAR)
Puterea reactivă Q în volt-amperi reactivi (VAR) este egală cu pătratul tensiunii V în volți (V) împărțit la reactanța 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
Deci, condensatorul de corecție a factorului de putere în Farad (F) care ar trebui adăugat la circuit în paralel este egal cu puterea reactivă Q în reactiv volt-amperi (VAR) împărțit la 2π ori frecvența f în Hz (Hz) de ori pătrat tensiunea V în volți (V):
C (F) = Q c (VAR) / (2π f (Hz) · V (V) 2 )