У ланцюгах змінного струму коефіцієнт потужності - це відношення реальної потужності, яка використовується для роботи, і очевидної потужності, яка подається на ланцюг.
Коефіцієнт потужності може отримувати значення в діапазоні від 0 до 1.
Коли вся потужність - це реактивна потужність без реальної потужності (як правило, індуктивне навантаження) - коефіцієнт потужності дорівнює 0.
Коли вся потужність є реальною потужністю без реактивної потужності (резистивне навантаження) - коефіцієнт потужності дорівнює 1.
Коефіцієнт потужності дорівнює реальній або справжній потужності P у ватах (Вт), поділеній на видиму потужність | S | у вольт-амперах (ВА):
PF = P (W) / | S (VA) |
PF - коефіцієнт потужності.
P - реальна потужність у ватах (Вт).
| S | - видима потужність - величина комплексної потужності у вольтамперах (ВА).
Для синусоїдального струму коефіцієнт потужності PF дорівнює абсолютному значенню косинуса видимого фазового кута потужності φ (який також є фазовим кутом імпедансу):
PF = | cos φ |
PF - коефіцієнт потужності.
φ - кут фазової потужності учень.
Реальна потужність P у ватах (Вт) дорівнює видимій потужності | S | у вольт-амперах (ВА), помножений на коефіцієнт потужності PF:
P (W) = | S (VA) | × PF = | S (VA) | × | cos φ |
Коли схема має резистивне імпедансне навантаження, реальна потужність P дорівнює видимій потужності | S | а коефіцієнт потужності PF дорівнює 1:
PF (резистивне навантаження) = P / | S | = 1
Реактивна потужність Q у вольт-амперних реактивних (VAR) дорівнює видимій потужності | S | у вольт-ампер (ВА), помножений на синус фазового кута φ :
Q (VAR) = | S (VA) | × | sin φ |
Розрахунок однофазної ланцюга з показань реального лічильника потужності P у кіловатах (кВт), напруги V у вольтах (V) та струму I в амперах (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (кВт) / ( V (V) × I (A) )
Розрахунок трифазної схеми з показань реального лічильника потужності P у кіловатах (кВт), напруги від лінії до лінії V L-L у вольтах (V) та струму I в амперах (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (кВт) / ( √ 3 × V L-L (V) × I (A) )
Розрахунок трифазної схеми з показань реального лічильника потужності P у кіловатах (кВт), лінії до лінії нейтралі V L-N у вольтах (V) та струму I в амперах (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (кВт) / (3 × V L-N (V) × I (A) )
Корекція коефіцієнта потужності - це регулювання електричного кола з метою зміни коефіцієнта потужності поблизу 1.
Коефіцієнт потужності поблизу 1 зменшить реактивну потужність в ланцюзі, і більша частина потужності в ланцюзі буде реальною. Це також зменшить втрати ліній електропередач.
Корекція коефіцієнта потужності зазвичай здійснюється додаванням конденсаторів до ланцюга навантаження, коли в ланцюзі є індуктивні компоненти, такі як електродвигун.
Явна потужність | S | у вольт-амперах (ВА) дорівнює напрузі V у вольтах (V), помноженому на струм I в амперах (А):
| S (VA) | = V (V) × I (A)
Реактивна потужність Q у вольт-амперних реактивних (VAR) дорівнює квадратному кореню з квадрата видимої потужності | S | у вольт-амперах (VA) мінус квадрат реальної потужності P у ватах (W) (теорема Піфагора):
Q (VAR) = √ ( | S (VA) | 2 - P (W) 2 )
Q c (kVAR) = Q (kVAR) - Q виправлено (kVAR)
Реактивна потужність Q у вольт-амперах реактивної (VAR) дорівнює квадрату напруги V у вольтах (V), поділеному на опір 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
Отже, конденсатор з корекцією коефіцієнта потужності у Фараді (F), який слід додавати до схеми паралельно, дорівнює реактивній потужності Q у вольт-амперах реактивної (VAR), поділеній на 2π, помножену на частоту f в Гц (Гц), помножену на квадрат напруга V у вольтах (V):
C (F) = Q c (VAR) / (2π f (Гц) · V (V) 2 )
Advertising