Mi a teljesítménytényező: korrekció, képlet és definíció

Általában a hatalom a munkaképesség. Elektromos tartományban az elektromos energia az az energiamennyiség, amelyet egy másik időre (hőre, fényre stb.) Lehet átvinni. Matematikailag ez az elemen belüli feszültségesés és az azt áramló áram. Először az egyenáramú áramköröket, amelyek csak egyenáramú feszültségforrásokkal rendelkeznek, az induktorok és kondenzátorok rövidzárlatként és nyitott áramkörként viselkednek egyenletes állapotban.

Ezért az egész áramkör ellenállásként viselkedik, és a teljes villamos energiát hő formájában disszipáljuk. Itt van a feszültség és az áram azonos fázist és a teljes villamos energiát a következő:

Most az AC áramkörre jön, itt mind a induktor, mind a kondenzátor bizonyos mennyiségű impedanciát kínál:

Az induktor villamos energiát tárol a formábana mágneses energia és a kondenzátor villamos energiát elektrosztatikus energiában tárol. Egyikük sem oszlatja el. Továbbá feszültségváltás van a feszültség és az áram között.

Ezért, ha figyelembe vesszük az ellenállást, induktort és kondenzátort tartalmazó teljes áramkört, akkor a feszültség és az áram közötti fázis különbség van.

Ennek a fáziskülönbségnek a koszinuszát hívjuk elektromos teljesítménytényező. Ez a tényező (-1 <cosφ <1) aa teljes teljesítmény töredéke, amelyet a hasznos munka elvégzésére használnak. Az elektromos áram másik része mágneses energia vagy elektrosztatikus energia formájában tárolódik az induktorban és a kondenzátorban.

Ebben az esetben a teljes teljesítmény:

Ezt látszólagos teljesítménynek nevezzük, és egysége VA (Volt Amp) és „S”. Ennek a teljes villamos energianak a töredéke, amely hasznos munkánk, az aktív erő. Ezt „P” -nek nevezzük.

P = Aktív teljesítmény = Teljes elektromos teljesítmény.cosφ és egysége watt.

A hatalom másik részét reaktív teljesítménynek nevezzük. A reaktív teljesítmény nem hasznos, de az aktív munkához szükséges. „Q” -vel jelöljük, és matematikailag a következőt adjuk meg:

Q = Reaktív teljesítmény = Teljes elektromos teljesítmény.sinφ és egysége VAR (Volt Amp Reactive). Ez a reaktív teljesítmény a forrás és a terhelés között ingadozik. Ahhoz, hogy jobban megértsük ezt, mindezek a hatalmak a háromszög.

Teljesítménytényező háromszög

Matematikailag, S2 = P2 + Q2 és elektromos teljesítménytényező az aktív teljesítmény / látszólagos teljesítmény.

Teljesítménytényező javítása

A teljesítménytényező kifejezés a képen láthatóCsak AC áramkörök. Matematikailag ez a forrás feszültség és áram fáziskülönbségének kozinusa. A teljes teljesítmény (látszólagos teljesítmény) töredékére utal, amelyet az aktív teljesítménynek nevezett hasznos munka elvégzésére használnak.

Szükség van a teljesítménytényező javítására

  • A valós teljesítményt P = VIcosφ adja meg. Az elektromos áram fordítottan arányos a cosφ-val egy adott feszültség bizonyos mennyiségű áramának átviteléhez. Ennélfogva a pf alacsonyabb lesz a folyó áram. A kis áramáramlás a vezetékek kisebb keresztmetszeti területét igényli, és így vezetőket és pénzt takarít meg.
  • A fenti viszonyokból látjuk, hogy rossz a hatalmaA tényező növeli a vezetőben áramló áramot, így a rézveszteség nő. Nagy feszültségesés következik be a generátorban, az elektromos transzformátorban és az átvitelben és elosztóvezetékek - ami nagyon gyenge feszültségszabályozást biztosít.
  • A gépek KVA besorolását is csökkenti a nagyobb teljesítménytényező, a következő képlet szerint:

Ezért a gép mérete és költsége jelentése szintén csökkent.

Ez az oka elektromos a teljesítménytényezőt az egységhez közel kell tartani - lényegesen olcsóbb.

A teljesítménytényező javításának módszerei

A teljesítménytényező három fő módja van:

  • Capacitor bankok
  • Szinkron kondenzátorok
  • Phase Advancers

Capacitor bankok

A teljesítménytényező javítása a fázis csökkentését jelentia feszültség és az áram közötti különbség. Mivel a terhelések többsége induktív jellegű, bizonyos mértékű reaktív energiát igényelnek, hogy működjenek.

A terheléssel párhuzamosan telepített kondenzátorok kondenzátora vagy bankja biztosítja ezt a reaktív teljesítményt. Helyi reaktív erőforrásként működnek, és így kisebb a reaktív teljesítmény a vonalon keresztül.

A kondenzátor bankok csökkentik a feszültség és a fázis közötti különbséget jelenlegi.

Szinkron kondenzátorok

A szinkron kondenzátorok 3 fázisú szinkronmotorok, amelyeknek nincs tengelye.

A szinkronmotor jellemzői aa gerjesztés függvényében bármely teljesítménytényező, a lemaradás vagy az egység függvényében működik. Induktív terhelések esetén a szinkron kondenzátor a teheroldali oldalhoz van csatlakoztatva, és túlméretezett.

A szinkron kondenzátorok kondenzátorként viselkednek. A megmaradó áramot a tápellátásból vonja le, vagy a reaktív teljesítményt biztosítja.

Phase Advancers

Ez egy AC-gerjesztő, amelyet elsősorban egy indukciós motor PF-jének javítására használnak.

Ezek a motor tengelyére vannak felszerelvea motor rotor áramköréhez csatlakoznak. Ez javítja a teljesítménytényezőt azáltal, hogy az izgalmas amper fordulatot biztosítja, hogy az adott csúszási frekvencián a kívánt fluxust hozza létre.

Továbbá, ha az amper-fordulatok növekednek, akkor az a vezető teljesítménytényezőn működhet.

Teljesítménytényező kiszámítása

Ban ben teljesítménytényező számítása, megmérjük a feszültséget és a feszültséget egy voltmérővel és ampererrel. Az aktív teljesítmény eléréséhez egy wattmetert használnak.

Most már tudjuk, hogy P = VIcosφ watt

Ezért kapjuk meg az elektromos teljesítménytényezőt.

Most kiszámíthatjuk a Q = VIsinφ VAR reaktív teljesítményt

Ezt a reaktív energiát most már a terheléssel párhuzamosan telepített kondenzátorból lehet szállítani. A kondenzátor reaktív teljesítménye a következő képlettel számítható ki:

FONTOS: In teljesítménytényező javítása, a terhelés által a reaktív teljesítményigény nem változik. Ezt csak más készülékek szállítják, és így csökkentik a forrás terhelését a szükséges reaktív teljesítmény biztosításához.

Hozzászólások
Hozzászólni