Als circuits de corrent altern, el factor de potència és la proporció de la potència real que s’utilitza per fer el treball i la potència aparent que es subministra al circuit.
El factor de potència pot obtenir valors compresos entre 0 i 1.
Quan tota la potència és potència reactiva sense potència real (normalment càrrega inductiva), el factor de potència és 0.
Quan tota la potència és potència real sense potència reactiva (càrrega resistiva), el factor de potència és 1.
El factor de potència és igual a la potència real o veritable P en watts (W) dividida per la potència aparent | S | en volt-amperi (VA):
PF = P (W) / | S (VA) |
PF - factor de potència.
P - potència real en watts (W).
| S | - potència aparent: la magnitud de la potència complexa en voltamps (VA).
Per al corrent sinusuidal, el factor de potència PF és igual al valor absolut del cosinus de l’angle de fase de potència aparent φ (que també és un angle de fase d’impedància):
PF = | cos φ |
El PF és el factor de potència.
φ és l'angle de fase de potència aprenent.
La potència real P en watts (W) és igual a la potència aparent | S | en volt-amper (VA) vegades el factor de potència PF:
P (W) = | S (VA) | × PF = | S (VA) | × | cos φ |
Quan el circuit té una càrrega d’impedància resistiva, la potència real P és igual a la potència aparent | S | i el factor de potència PF és igual a 1:
PF (càrrega resistiva) = P / | S | = 1
La potència reactiva Q en volt-amperes reactius (VAR) és igual a la potència aparent | S | en vol-amper (VA) multiplicat pel sinus de l'angle de fase φ :
Q (VAR) = | S (VA) | × | sin φ |
Càlcul de circuits monofàsics a partir de la lectura real del mesurador de potència P en quilowatts (kW), la tensió V en volts (V) i el corrent I en amperes (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / ( V (V) × I (A) )
Càlcul de circuits trifàsics a partir de la lectura del mesurador de potència real P en quilowatts (kW), tensió de línia a línia V L-L en volts (V) i corrent I en amperes (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / ( √ 3 × V L-L (V) × I (A) )
Càlcul de circuits trifàsics a partir de la lectura de comptadors de potència real P en quilowatts (kW), neutre de línia a línia V L-N en volts (V) i corrent I en amperes (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / (3 × V L-N (V) × I (A) )
La correcció del factor de potència és un ajust del circuit elèctric per tal de canviar el factor de potència a prop d’1.
El factor de potència proper a 1 reduirà la potència reactiva del circuit i la major part de la potència del circuit serà de potència real. Això també reduirà les pèrdues de les línies elèctriques.
La correcció del factor de potència es fa generalment afegint condensadors al circuit de càrrega, quan el circuit té components inductius, com un motor elèctric.
El poder aparent | S | en volt-amperes (VA) és igual al voltatge V en volts (V) vegades el corrent I en amperes (A):
| S (VA) | = V (V) × I (A)
La potència reactiva Q en volt-amperis reactius (VAR) és igual a l’arrel quadrada del quadrat de la potència aparent | S | en volt-amperi (VA) menys el quadrat de la potència real P en watts (W) (teorema de Pitàgores):
Q (VAR) = √ ( | S (VA) | 2 - P (W) 2 )
Q c (kVAR) = Q (kVAR) - Q corregit (kVAR)
La potència reactiva Q en volt-amperes reactius (VAR) és igual al quadrat de tensió V en volts (V) dividit per la reactància 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
Per tant, el condensador de correcció del factor de potència en Farad (F) que s’hauria d’afegir al circuit en paral·lel és igual a la potència reactiva Q en reactiu de volt-amperes (VAR) dividit per 2π vegades la freqüència f en Hz (Hz) vegades el quadrat tensió V en volts (V):
C (F) = Q c (VAR) / (2π f (Hz) · V (V) 2 )
Advertising