Στα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, ο συντελεστής ισχύος είναι ο λόγος της πραγματικής ισχύος που χρησιμοποιείται για την εκτέλεση εργασιών και της φαινομενικής ισχύος που παρέχεται στο κύκλωμα.
Ο συντελεστής ισχύος μπορεί να πάρει τιμές στην περιοχή από 0 έως 1.
Όταν όλη η ισχύς είναι αέργου ισχύος χωρίς πραγματική ισχύ (συνήθως επαγωγικό φορτίο) - ο συντελεστής ισχύος είναι 0.
Όταν όλη η ισχύς είναι πραγματική ισχύς χωρίς άεργο ισχύ (αντιστικό φορτίο) - ο συντελεστής ισχύος είναι 1.
Ο συντελεστής ισχύος είναι ίσος με την πραγματική ή πραγματική ισχύ P σε watt (W) διαιρεμένη με τη φαινόμενη ισχύ |S| σε βολτ-αμπέρ (VA):
PF = P(W) / |S(VA)|
PF - συντελεστής ισχύος.
P - πραγματική ισχύς σε watt (W).
|S| - φαινόμενη ισχύς - το μέγεθος της μιγαδικής ισχύος σε volt⋅amps (VA).
Για ημιτονοειδές ρεύμα, ο συντελεστής ισχύος PF είναι ίσος με την απόλυτη τιμή του συνημιτόνου της γωνίας φαινόμενης φάσης ισχύος φ (η οποία είναι επίσης γωνία φάσης αντίστασης):
PF = |cos φ|
Το PF είναι ο συντελεστής ισχύος.
φ είναι η ισχύουσα γωνία φάσης.
Η πραγματική ισχύς P σε watt (W) είναι ίση με τη φαινόμενη ισχύ |S| σε βολτ-αμπέρ (VA) επί του συντελεστή ισχύος PF:
P(W) = |S(VA)| × PF = |S(VA)| × |cos φ|
Όταν το κύκλωμα έχει φορτίο αντίστασης αντίστασης, η πραγματική ισχύς P είναι ίση με τη φαινόμενη ισχύ |S| και ο συντελεστής ισχύος PF είναι ίσος με 1:
PF(resistive load) = P / |S| = 1
Η άεργος ισχύς Q σε άεργο βολτ-αμπέρ (VAR) είναι ίση με τη φαινομενική ισχύ |S| σε βολτ-αμπέρ (VA) επί το ημίτονο της γωνίας φάσης φ :
Q(VAR) = |S(VA)| × |sin φ|
Υπολογισμός μονοφασικού κυκλώματος από ένδειξη πραγματικού μετρητή ισχύος P σε κιλοβάτ (kW), τάση V σε βολτ (V) και ρεύμα I σε αμπέρ (Α):
PF = |cos φ| = 1000 × P(kW) / (V(V) × I(A))
Υπολογισμός τριφασικού κυκλώματος από ένδειξη πραγματικού μετρητή ισχύος P σε κιλοβάτ (kW), τάση γραμμής σε γραμμή V L-L σε βολτ (V) και ρεύμα I σε αμπέρ (Α):
PF = |cos φ| = 1000 × P(kW) / (√3 × VL-L(V) × I(A))
Υπολογισμός τριφασικού κυκλώματος από ένδειξη πραγματικού μετρητή ισχύος P σε κιλοβάτ (kW), ουδέτερο από γραμμή σε γραμμή V L-N σε βολτ (V) και ρεύμα I σε αμπέρ (A):
PF = |cos φ| = 1000 × P(kW) / (3 × VL-N(V) × I(A))
Η διόρθωση συντελεστή ισχύος είναι μια προσαρμογή του ηλεκτρικού κυκλώματος προκειμένου να αλλάξει ο συντελεστής ισχύος κοντά στο 1.
Ο συντελεστής ισχύος κοντά στο 1 θα μειώσει την άεργο ισχύ στο κύκλωμα και το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος στο κύκλωμα θα είναι πραγματική ισχύς. Αυτό θα μειώσει επίσης τις απώλειες των γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας.
Η διόρθωση του συντελεστή ισχύος γίνεται συνήθως με την προσθήκη πυκνωτών στο κύκλωμα φορτίου, όταν το κύκλωμα έχει επαγωγικά εξαρτήματα, όπως ένας ηλεκτροκινητήρας.
Η φαινομενική ισχύς |S| σε βολτ-αμπέρ (VA) είναι ίση με την τάση V σε βολτ (V) επί το ρεύμα I σε αμπέρ (Α):
|S(VA)| = V(V) × I(A)
Η άεργος ισχύς Q σε άεργο βολτ-αμπέρ (VAR) είναι ίση με την τετραγωνική ρίζα του τετραγώνου της φαινομενικής ισχύος |S| σε βολτ-αμπέρ (VA) μείον το τετράγωνο της πραγματικής ισχύος P σε watt (W) (πυθαγόρειο θεώρημα):
Q(VAR) = √(|S(VA)|2 - P(W)2)
Qc (kVAR) = Q(kVAR) - Qcorrected (kVAR)
Η άεργος ισχύς Q σε volt-amp reactive (VAR) είναι ίση με το τετράγωνο της τάσης V σε βολτ (V) διαιρούμενο με την αντίσταση Xc:
Qc (VAR) = V(V)2 / Xc = V(V)2 / (1 / (2π f(Hz)×C(F))) = 2π f(Hz)×C(F)×V(V)2
Έτσι, ο πυκνωτής διόρθωσης συντελεστή ισχύος στο Farad (F) που θα πρέπει να προστεθεί στο κύκλωμα παράλληλα είναι ίσος με την άεργη ισχύ Q σε volt-amp reactive (VAR) διαιρούμενο με 2π φορές τη συχνότητα f σε Hertz (Hz) επί το τετράγωνο τάση V σε βολτ (V):
C(F) = Qc (VAR) / (2π f(Hz)·V(V)2)
Advertising