Фактор силы

В цепях переменного тока коэффициент мощности - это отношение реальной мощности, которая используется для выполнения работы, и полной мощности , подаваемой в цепь.

Коэффициент мощности может принимать значения в диапазоне от 0 до 1.

Когда вся мощность является реактивной мощностью без реальной мощности (обычно индуктивная нагрузка) - коэффициент мощности равен 0.

Когда вся мощность - это активная мощность без реактивной мощности (резистивная нагрузка) - коэффициент мощности равен 1.

Определение коэффициента мощности

Коэффициент мощности равен реальной или истинной мощности P в ваттах (Вт), деленной на полную мощность | S | в вольт-амперах (ВА):

PF = P (W) / | S (VA) |

PF - коэффициент мощности.

P - активная мощность в ваттах (Вт).

| S | - полная мощность - величина комплексной мощности в вольт-амперах (ВА).

Расчет коэффициента мощности

Для синусоидального тока коэффициент мощности PF равен абсолютному значению косинуса фазового угла полной мощности φ (который также является фазовым углом импеданса):

PF = | cos φ |

PF - коэффициент мощности.

φ   - фазовый угол дополнительной мощности.

 

Реальная мощность P в ваттах (Вт) равна полной мощности | S | в вольт-амперах (ВА), умноженных на коэффициент мощности PF:

P (W) = | S (VA) | × PF = | S (VA) | × | cos φ |

 

Когда в цепи имеется резистивная импедансная нагрузка, активная мощность P равна полной мощности | S | а коэффициент мощности PF равен 1:

PF (резистивная нагрузка) = P / | S | = 1

 

Реактивная мощность Q в вольт-амперах реактивной (VAR) равна полной мощности | S | в вольт-амперах (ВА), умноженных на синус фазового угла φ :

Q (VAR) = | S (VA) | × | sin φ |

Расчет однофазной цепи на основе показаний счетчика реальной мощности P в киловаттах (кВт), напряжения V в вольтах (В) и тока I в амперах (A):

PF = | cos φ | = 1000 × P (кВт) / ( В (В) × I (A) )

 

Расчет трехфазной цепи на основе показаний счетчика реальной мощности P в киловаттах (кВт), межфазного напряжения V L-L в вольтах (В) и тока I в амперах (A):

PF = | cos φ | = 1000 × P (кВт) / ( 3 × V L-L (V) × I (A) )

 

Расчет трехфазной цепи на основе показаний счетчика реальной мощности P в киловаттах (кВт), между фазой и нейтралью V L-N в вольтах (В) и током I в амперах (A):

PF = | cos φ | = 1000 × P (кВт) / (3 × V L-N (В) × I (A) )

Коррекция коэффициента мощности

Коррекция коэффициента мощности - это регулировка электрической цепи для изменения коэффициента мощности около 1.

Коэффициент мощности, близкий к 1, снизит реактивную мощность в цепи, и большая часть мощности в цепи будет реальной. Это также снизит потери в линиях электропередач.

Коррекция коэффициента мощности обычно выполняется путем добавления конденсаторов в цепь нагрузки, если в цепи есть индуктивные компоненты, например, в электродвигателе.

Расчет коррекции коэффициента мощности

Полная мощность | S | в вольт-амперах (ВА) равно напряжению V в вольтах (В), умноженному на ток I в амперах (А):

| S (VA) | = V (V) × I (A)

Реактивная мощность Q в вольт-амперах реактивной (VAR) равна квадратному корню из квадрата полной мощности | S | в вольт-амперах (ВА) минус квадрат реальной мощности P в ваттах (Вт) (теорема Пифагора):

Q (VAR) = √ ( | S (VA) | 2 - P (W) 2 )


Q c (кВАр) = Q (кВАр) - Q с поправкой (кВАр)

Реактивная мощность Q в вольт-амперах, реактивная (VAR) равна квадрату напряжения V в вольтах (В), деленному на реактивное сопротивление Xc:

Q c (VAR) = V (V) 2 / X c = V (V) 2 / (1 / (2π f (Гц) × C (F) )) = 2π f (Гц) × C (F) × V (V) 2

Таким образом, конденсатор коррекции коэффициента мощности в Фараде (F), который следует добавить в цепь параллельно, равен реактивной мощности Q в реактивных вольт-амперах (VAR), деленной на 2π, умноженную на частоту f в Герцах (Гц), умноженную на квадрат напряжение V в вольтах (В):

C (F) = Q c (ВАр) / (2π f (Гц) · В (В) 2 )

 

Электроэнергия ►

 


Смотрите также

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
БЫСТРЫЕ ТАБЛИЦЫ