ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ตัวประกอบกำลังคืออัตราส่วนของ กำลังไฟฟ้าจริง ที่ใช้ในการทำงานกับกำลังไฟฟ้าที่ปรากฏที่จ่ายให้กับวงจร
ตัวประกอบกำลังสามารถรับค่าในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 1
เมื่อกำลังทั้งหมดเป็นกำลังปฏิกิริยาที่ไม่มีกำลังจริง (โดยปกติจะเป็นโหลดอุปนัย) - ตัวประกอบกำลังคือ 0
เมื่อกำลังทั้งหมดเป็นกำลังจริงโดยไม่มีกำลังรีแอกทีฟ (โหลดตัวต้านทาน) - ตัวประกอบกำลังคือ 1
ตัวประกอบกำลังเท่ากับ P จริงหรือกำลังจริงในหน่วยวัตต์ (W) หารด้วยกำลังปรากฏ |S|หน่วยเป็นโวลต์แอมแปร์ (VA):
PF = P(W) / |S(VA)|
PF - ตัวประกอบกำลัง
P -กำลังไฟฟ้าจริงเป็นวัตต์ (W)
|ส|-กำลังปรากฏ - ขนาดของกำลังเชิงซ้อนเป็นโวลต์⋅แอมป์ (VA)
สำหรับกระแสไซน์ซุยดัล ตัวประกอบกำลัง PF เท่ากับค่าสัมบูรณ์ของโคไซน์ของมุมเฟสกำลังปรากฏφ (ซึ่งเป็นมุมเฟสอิมพีแดนซ์ด้วย):
PF = |cos φ|
PFคือตัวประกอบกำลัง
φ คือมุมเฟสกำลังไฟฟ้า
กำลัง P จริงในหน่วยวัตต์ (W) เท่ากับกำลังปรากฏ |S|หน่วยเป็นโวลต์แอมแปร์ (VA) คูณด้วยตัวประกอบกำลัง PF:
P(W) = |S(VA)| × PF = |S(VA)| × |cos φ|
เมื่อวงจรมีโหลดอิมพีแดนซ์ตัวต้านทาน กำลังจริง P จะเท่ากับกำลังปรากฏ |S|และตัวประกอบกำลัง PF เท่ากับ 1:
PF(resistive load) = P / |S| = 1
กำลังปฏิกิริยา Q ในโวลต์-แอมป์รีแอกทีฟ (VAR) เท่ากับกำลังปรากฏ |S|ในโวลต์แอมแปร์ (VA) คูณไซน์ของมุมเฟสφ :
Q(VAR) = |S(VA)| × |sin φ|
การคำนวณวงจรเฟสเดียวจากการอ่านมิเตอร์ไฟฟ้าจริง P ในหน่วยกิโลวัตต์ (kW) แรงดัน V ในหน่วยโวลต์ (V) และกระแส I ในหน่วยแอมป์ (A):
PF = |cos φ| = 1000 × P(kW) / (V(V) × I(A))
การคำนวณวงจรสามเฟสจากการอ่านมิเตอร์ไฟฟ้าจริง P ในหน่วยกิโลวัตต์ (kW) แรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย V L-Lในหน่วยโวลต์ (V) และกระแส I ในหน่วยแอมป์ (A):
PF = |cos φ| = 1000 × P(kW) / (√3 × VL-L(V) × I(A))
การคำนวณวงจรสามเฟสจากการอ่านมิเตอร์ไฟฟ้าจริง P ในหน่วยกิโลวัตต์ (kW) บรรทัดต่อบรรทัดที่เป็นกลาง V L-Nเป็นโวลต์ (V) และกระแส I ในหน่วยแอมป์ (A):
PF = |cos φ| = 1000 × P(kW) / (3 × VL-N(V) × I(A))
การแก้ไขตัวประกอบกำลังเป็นการปรับวงจรไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนตัวประกอบกำลังให้ใกล้ 1
ตัวประกอบกำลังใกล้ 1 จะทำให้กำลังรีแอกทีฟในวงจรลดลง และกำลังส่วนใหญ่ในวงจรจะเป็นกำลังจริงสิ่งนี้จะช่วยลดการสูญเสียของสายไฟฟ้า
การแก้ไขตัวประกอบกำลังมักจะทำโดยการเพิ่มตัวเก็บประจุให้กับวงจรโหลด เมื่อวงจรมีส่วนประกอบแบบเหนี่ยวนำ เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า
พลังที่ชัดเจน |S|ในโวลต์แอมป์ (VA) เท่ากับแรงดัน V ในโวลต์ (V) คูณกระแส I ในแอมป์ (A):
|S(VA)| = V(V) × I(A)
กำลังปฏิกิริยา Q ในโวลต์-แอมป์รีแอกทีฟ (VAR) เท่ากับสแควร์รูทของกำลังสองของกำลังปรากฏ |S|ในหน่วยโวลต์-แอมแปร์ (VA) ลบกำลังสองของกำลังจริง P ในหน่วยวัตต์ (W) (ทฤษฎีบทปีทาโกรัส):
Q(VAR) = √(|S(VA)|2 - P(W)2)
Qc (kVAR) = Q(kVAR) - Qcorrected (kVAR)
กำลังปฏิกิริยา Q ในโวลต์แอมป์รีแอกทีฟ (VAR) เท่ากับกำลังสองของแรงดัน V ในหน่วยโวลต์ (V) หารด้วยค่ารีแอกแตนซ์ Xc:
Qc (VAR) = V(V)2 / Xc = V(V)2 / (1 / (2π f(Hz)×C(F))) = 2π f(Hz)×C(F)×V(V)2
ดังนั้นตัวเก็บประจุแก้ไขตัวประกอบกำลังใน Farad (F) ที่ควรเพิ่มในวงจรแบบขนานจะเท่ากับกำลังรีแอคทีฟ Q ในโวลต์-แอมป์รีแอกทีฟ (VAR) หารด้วย 2π คูณความถี่ f ในเฮิรตซ์ (Hz) คูณกำลังสอง แรงดันไฟฟ้า V เป็นโวลต์ (V):
C(F) = Qc (VAR) / (2π f(Hz)·V(V)2)
Advertising