Фактор силы

В цепях переменного тока коэффициент мощности представляет собой отношение реальной мощности , используемой для выполнения работы, и полной мощности , подводимой к цепи.

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

Когда вся мощность представляет собой реактивную мощность без активной мощности (обычно индуктивная нагрузка) - коэффициент мощности равен 0.

Когда вся мощность является активной мощностью 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 кажущуюся мощность |S|в вольт-амперах (ВА):

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

PF - коэффициент мощности.

P - реальная мощность в ваттах (Вт).

|С|- 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 кажущейся 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 цепь имеет резистивную нагрузку, активная мощность P равна полной мощности |S|а коэффициент мощности PF равен 1:

PF(resistive load) = P / |S| = 1

 

Реактивная мощность Q в реактивных вольт-амперах (ВАР) 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 реальных показаний электросчетчика P в киловаттах (кВт), напряжения V в вольтах (В) и тока I в амперах (А):

PF = |cos φ| = 1000 × P(kW) / (V(V) × I(A))

 

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

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

 

Расчет трехфазной цепи на основе реальных показаний счетчика электроэнергии P в киловаттах (кВт), межфазной нейтрали V L-N в вольтах (В) и тока I в амперах (А):

PF = |cos φ| = 1000 × P(kW) / (3 × VL-N(V) × I(A))

Коррекция коэффициента мощности

Коррекция коэффициента мощности — это регулировка электрической цепи для изменения коэффициента мощности, близкого к 1.

Коэффициент мощности, близкий к 1, уменьшит реактивную мощность в цепи, и большая часть мощности в цепи будет активной мощностью.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 реактивных вольт-амперах (ВАР) 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)


Qc (kVAR) = Q(kVAR) - Qcorrected (kVAR)

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

Qc (VAR) = V(V)2 / Xc = V(V)2 / (1 / (2π f(Hz)×C(F))) = 2π f(Hz)×C(F)×V(V)2

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

C(F) = Qc (VAR) / (2π f(Hz)·V(V)2)

 

Электроэнергия ►

 


Смотрите также

Advertising

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
°• CmtoInchesConvert.com •°