Co je Power Factor: Oprava, Vzorec a definice
Obecně je schopnost pracovat. V elektrické oblasti je elektrická energie množství elektrické energie, které lze přenést do jiné formy (teplo, světlo atd.) Za jednotku času. Matematicky je výsledkem poklesu napětí napříč prvkem a protékajícím proudem. S ohledem na první jednosměrné obvody, které mají pouze stejnosměrné zdroje napětí, se induktory a kondenzátory chovají jako zkrat a otevřený obvod v ustáleném stavu.
Celý okruh se tedy chová jako odporový obvod a celá elektrická energie se rozptýlí ve formě tepla. Zde je napětí a proud
Nyní přicházíme do obvodu AC, zde induktor a kondenzátor nabízejí určitou impedanci danou:
Induktor uchovává elektrickou energii ve forměmagnetické energie a kondenzátoru ukládá elektrickou energii ve formě elektrostatické energie. Ani jeden z nich se neztrátí. Dále existuje fázový posun mezi napětím a proudem.
Proto když zvážíme celý obvod sestávající z rezistoru, induktoru a kondenzátoru, existuje nějaký fázový rozdíl mezi zdrojem napětí a proudem.
Vyzývá se kosinus tohoto fázového rozdílu faktor elektrického výkonu. Tento faktor (-1 <cosφ <1) představujezlomek celkového výkonu, který se používá k užitkové práci. Druhý zlomek elektrické energie je uložen ve formě magnetické energie nebo elektrostatické energie v induktoru a kondenzátoru.
Celkový výkon v tomto případě je:
Toto se nazývá zdánlivý výkon a jeho jednotka je VA (Volt Amp) a je označena symbolem "S". Část této celkové elektrické energie, která dělá naši užitečnou práci, se nazývá aktivní energie. Označujeme to za "P".
P = Aktivní výkon = Celkový elektrický výkon.cosφ a jeho jednotka je watt.
Druhá část výkonu se nazývá reaktivní výkon. Reaktivní energie nemá žádnou užitečnou práci, ale je zapotřebí pro aktivní práci. Znamenáme to s 'Q' a matematicky je dáno:
Q = reaktivní výkon = celkový elektrický výkon.sinφ a jeho jednotka je VAR (Volt Amp Reactive). Tento jalový výkon osciluje mezi zdrojem a zatížením. Abychom to lépe porozuměli, je tato moc reprezentována formou a
Matematicky, S.2 = P2 + Q2 a faktor elektrického výkonu je aktivní výkon / zdánlivý výkon.
Zlepšení výkonového faktoru
Termín faktor výkonu přichází do obrázku vPouze obvody střídavého proudu. Matematicky je to kosinus fázového rozdílu mezi zdrojovým napětím a proudem. Jedná se o zlomek celkového výkonu (zdánlivý výkon), který se používá k užitkové práci nazývané aktivní energií.
Potřeba zlepšení výkonového faktoru
- Skutečná síla je dána P = VIcosφ. Elektrický proud je nepřímo úměrný cosφ pro přenos určitého výkonu na určitém napětí. Vyšší hodnota pf dolního proudu tedy bude proud. Malý proudový proud vyžaduje menší průřez vodičů a tím šetří vodiče a peníze.
- Z výše uvedeného vztahu vidíme špatnou mocFaktor zvyšuje proud tekoucí ve vodiči a tím se zvyšuje ztráta mědi. V alternátoru, elektrickém transformátoru a převodovce dochází k velkému poklesu napětí
a distribuční vedení - což dává velmi špatnou regulaci napětí. - KVA hodnocení strojů je také snížena tím, že má vyšší účiník, podle vzorce:
Proto velikost a cena stroje
To je důvod, proč
Metody zvyšování výkonového faktoru
Existují tři hlavní způsoby, jak zlepšit faktor výkonu:
- Kondenzátorové banky
- Synchronní kondenzátory
- Phase Advancers
Kondenzátorové banky
Zlepšení výkonového faktoru znamená snížení fázerozdíl mezi napětím a proudem. Vzhledem k tomu, že většina zatížení má induktivní povahu, vyžadují pro ni nějaké množství reaktivního výkonu.
K tomuto kondenzátoru je připojen kondenzátor nebo skupina kondenzátorů instalovaných paralelně s zatížením. Působí jako zdroj lokálního jalového výkonu, a proto proudí méně reaktivní energie přes linku.
Kondenzátorové banky snižují fázový rozdíl napětí a napětí
Synchronní kondenzátory
Synchronní kondenzátory jsou třífázové synchronní motory bez zátěže připojené k jejich hřídeli.
Synchronní motor má charakteristikypracující s jakýmkoliv faktorem účinku, který je předurčen, zpoždění nebo jednota v závislosti na buzení. U indukčních zátěží je synchronní kondenzátor připojen k straně zátěže a je přetížen.
Synchronní kondenzátory se chovají jako kondenzátor. Vytahuje zpožďovací proud z napájecího zdroje nebo dodává jalový výkon.
Phase Advancers
Jedná se o excitátor střídavého proudu, který se používá hlavně ke zlepšení PF indukčního motoru.
Jsou namontovány na hřídeli motoru ajsou připojeny k obvodu rotoru motoru. Zlepšuje výkonový faktor tím, že poskytuje vzrušující zážehové kmity pro vytvoření požadovaného toku při daném skluzovém kmitočtu.
Dále, pokud se ampere-otáčky zvětšují, mohou být provedeny tak, aby fungovaly na předním účinku.
Výpočet výkonového faktoru
v výpočet účiníku, měříme napájecí napětí a proud nakreslený pomocí voltmetru a ampérmetru. Pro získání aktivního výkonu se používá wattmetr.
Nyní víme, že P = VIcosφ watt
Proto můžeme získat faktor elektrické energie.
Nyní můžeme vypočítat reaktivní výkon Q = VIsinφ VAR
Tento jalový výkon může být dodán z kondenzátoru, který je instalován paralelně s zatížením v lokálním stavu. Reaktivní výkon kondenzátoru lze vypočítat podle následujícího vzorce:
DŮLEŽITÉ: V zlepšení výkonového faktoru, požadavek na jalový výkon zátěží se nemění. Dodává se pouze jinými zařízeními, čímž se snižuje zátěž zdroje, aby se zajistil požadovaný jalový výkon.