Στα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, ο συντελεστής ισχύος είναι ο λόγος της πραγματικής ισχύος που χρησιμοποιείται για την εργασία 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 άεργη ισχύς χωρίς πραγματική ισχύ (συνήθως επαγωγικό φορτίο) - ο συντελεστής ισχύος είναι 0.
Όταν όλη η ισχύς είναι πραγματική ισχύς χωρίς άεργη ισχύ (αντίσταση φορτίου) - ο συντελεστής ισχύος είναι 1.
Ο συντελεστής ισχύος ισούται με την πραγματική ή πραγματική ισχύ P σε watt (W) διαιρούμενη με την φαινομενική ισχύ | S | σε volt-ampere (VA):
PF = P (W) / | S (VA) |
PF - συντελεστής ισχύος.
P - πραγματική ισχύς σε Watt (W).
| S | - φαινομενική ισχύς - το μέγεθος της σύνθετης ισχύος σε volt⋅amps (VA).
Για ημιτονοειδές ρεύμα, ο συντελεστής ισχύος PF είναι ίσος με την απόλυτη τιμή του συνημίτου της φαινόμενης γωνίας φάσης ισχύος φ (που είναι επίσης γωνία φάσης σύνθετης αντίστασης)
PF = | cos φ |
Ο PF είναι ο παράγοντας ισχύος.
φ είναι η κατάλληλη γωνία φάσης ισχύος.
Η πραγματική ισχύς P σε watt (W) είναι ίση με την φαινομενική ισχύ | S | σε volt-ampere (VA) επί τον συντελεστή ισχύος PF:
P (W) = | S (VA) | × PF = | S (VA) | × | cos φ |
Όταν το κύκλωμα έχει φορτίο αντίστασης αντίστασης, η πραγματική ισχύς P ισούται με την φαινόμενη ισχύ | S | και ο συντελεστής ισχύος PF είναι ίσος με 1:
PF (φορτίο αντίστασης) = P / | S | = 1
Η άεργη ισχύς Q σε βολτ-αμπέρ άεργος (VAR) είναι ίση με την φαινόμενη ισχύ | S | σε volt-ampere (VA) επί το ημίτονο της γωνίας φάσης φ :
Q (VAR) = | S (VA) | × | sin φ |
Υπολογισμός μονοφασικού κυκλώματος από μετρητή πραγματικής ισχύος P σε kilowatt (kW), τάση V σε volt (V) και ρεύμα I σε ενισχυτές (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / ( V (V) × I (A) )
Υπολογισμός τριφασικού κυκλώματος από μετρητή πραγματικής ισχύος P σε kilowatts (kW), τάση γραμμής σε γραμμή V L-L σε βολτ (V) και ρεύμα I σε ενισχυτές (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / ( √ 3 × V L-L (V) × I (A) )
Υπολογισμός τριφασικού κυκλώματος από μετρητή πραγματικής ισχύος P σε kilowatts (kW), ουδέτερο από γραμμή σε γραμμή V L-N σε βολτ (V) και ρεύμα I σε ενισχυτές (A):
PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / (3 × V L-N (V) × I (A) )
Η διόρθωση συντελεστή ισχύος είναι μια ρύθμιση του ηλεκτρικού κυκλώματος προκειμένου να αλλάξει ο συντελεστής ισχύος κοντά στο 1.
Ο συντελεστής ισχύος κοντά στο 1 θα μειώσει την άεργη ισχύ στο κύκλωμα και το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος στο κύκλωμα θα είναι πραγματική ισχύ. Αυτό θα μειώσει επίσης τις απώλειες ηλεκτροφόρων καλωδίων.
Η διόρθωση του συντελεστή ισχύος γίνεται συνήθως με την προσθήκη πυκνωτών στο κύκλωμα φορτίου, όταν το κύκλωμα έχει επαγωγικά εξαρτήματα, όπως έναν ηλεκτρικό κινητήρα.
Η φαινομενική δύναμη | S | σε βολτ-ενισχυτές (VA) είναι ίση με την τάση V σε βολτ (V) επί το ρεύμα I σε ενισχυτές (A):
| S (VA) | = V (V) × I (A)
Η άεργη ισχύς Q σε βολτ-αμπέρ άεργος (VAR) είναι ίση με την τετραγωνική ρίζα του τετραγώνου της φαινομενικής ισχύος | S | σε volt-ampere (VA) μείον το τετράγωνο της πραγματικής ισχύος P σε watt (W) (πυθαγόρειο θεώρημα):
Q (VAR) = √ ( | S (VA) | 2 - P (W) 2 )
Q c (kVAR) = Q (kVAR) - Διορθωμένο Q (kVAR)
Η άεργη ισχύς Q σε βολτ-αμπέρ άεργος (VAR) ισούται με το τετράγωνο της τάσης V σε βολτ (V) διαιρούμενη με την αντίδραση 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
Έτσι ο πυκνωτής διόρθωσης του συντελεστή ισχύος στο Farad (F) που πρέπει να προστεθεί στο κύκλωμα παράλληλα είναι ίσος με την άεργη ισχύ Q σε αντιδραστικό volt-amps (VAR) διαιρούμενο με 2π φορές τη συχνότητα f σε Hertz (Hz) τάση V σε βολτ (V):
C (F) = Q c (VAR) / (2π f (Hz) · V (V) 2 )
Advertising