AC devrelerinde, güç faktörü, iş yapmak için kullanılan gerçek gücün ve devreye sağlanan görünen gücün oranıdır .
Güç faktörü, 0 ile 1 aralığında değerler alabilir.
Tüm güç, gerçek gücü olmayan reaktif güç olduğunda (genellikle endüktif yük) - güç faktörü 0'dır.
Tüm güç, reaktif güç olmadan (dirençli yük) gerçek güç olduğunda - güç faktörü 1'dir.
Güç faktörü, watt (W) cinsinden gerçek veya gerçek P gücünün görünen güce | S | bölünmesiyle elde edilir. volt amper (VA) cinsinden:
PF = P (W) / | S (VA) |
PF - güç faktörü.
P - watt cinsinden gerçek güç (W).
| S | - görünen güç - karmaşık gücün voltamper (VA) cinsinden büyüklüğü.
Sinüsidal akım için, güç faktörü PF, görünen güç faz açısının φ kosinüsünün mutlak değerine eşittir (bu aynı zamanda empedans faz açısıdır):
PF = | çünkü φ |
PF , güç faktörüdür.
φ çırak güç fazı açısıdır.
Watt (W) cinsinden gerçek güç P, görünen güce eşittir | S | volt-amper (VA) çarpı PF güç faktörü:
P (W) = | S (VA) | × PF = | S (VA) | × | çünkü φ |
Devre dirençli bir empedans yüküne sahip olduğunda, gerçek güç P, görünen güce eşittir | S | ve güç faktörü PF 1'e eşittir:
PF (dirençli yük) = P / | S | = 1
Volt-amp reaktif (VAR) cinsinden reaktif güç Q, görünen güce eşittir | S | volt amper (VA) çarpı faz açısının sinüsünün φ :
Q (VAR) = | S (VA) | × | günah φ |
Kilowatt (kW) cinsinden P, volt (V) cinsinden gerilim V ve amper (A) cinsinden akım I gerçek güç ölçer okumasından tek fazlı devre hesaplaması:
PF = | çünkü φ | = 1000 × P (kW) / ( V (V) × I (A) )
Kilowatt (kW) cinsinden P gerçek güç ölçer okumasından , volt (V) cinsinden hat voltajı V L-L ve amper cinsinden akım I'den (A) üç fazlı devre hesaplaması :
PF = | çünkü φ | = 1000 × P (kW) / ( √ 3 × V L-L (V) × I (A) )
Kilowatt (kW) cinsinden P gerçek güç ölçer okumasından , volt (V) cinsinden hat nötr V L-N ve amper (A) cinsinden akım I'den üç fazlı devre hesaplaması :
PF = | çünkü φ | = 1000 × P (kW) / (3 × V L-N (V) × I (A) )
Güç faktörü düzeltmesi, güç faktörünü 1'e yakın değiştirmek için elektrik devresinin ayarlanmasıdır.
1'e yakın güç faktörü, devredeki reaktif gücü azaltacak ve devredeki gücün çoğu gerçek güç olacaktır. Bu aynı zamanda elektrik hatları kayıplarını da azaltacaktır.
Güç faktörü düzeltmesi genellikle, devre bir elektrik motoru gibi endüktif bileşenlere sahip olduğunda yük devresine kapasitörler eklenerek yapılır.
Görünen güç | S | volt-amper (VA) cinsinden, volt (V) cinsinden V gerilimine, amper cinsinden I akımına (A) eşittir:
| S (VA) | = V (V) × I (A)
Volt amper reaktif (VAR) cinsinden reaktif güç Q, görünen gücün | S | karesinin kareköküne eşittir. volt-amper (VA) eksi watt (W) cinsinden gerçek güç P'nin karesi (pisagor teoremi):
Q (VAR) = √ ( | S (VA) | 2 - P (W) 2 )
Q c (kVAR) = Q (kVAR) - Q düzeltilmiş (kVAR)
Volt amper reaktif (VAR) cinsinden reaktif güç Q, volt (V) cinsinden V voltaj karesinin Xc reaktansına bölünmesine eşittir:
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
Dolayısıyla, devreye paralel olarak eklenmesi gereken Farad (F) 'deki güç faktörü düzeltme kapasitörü, volt-amper reaktif (VAR) cinsinden reaktif güç Q'nun Hertz (Hz) cinsinden frekansın 2π katına bölünmesiyle karenin karesi Volt cinsinden voltaj V (V):
C (F) = Q c (VAR) / (2π f (Hz) · V (V) 2 )