Що таке фактор потужності: корекція, формула і визначення
Взагалі влада - це здатність працювати. У електричній області електрична потужність - це кількість електричної енергії, яка може бути передана в іншу форму (тепло, світло тощо) за одиницю часу. Математично це продукт падіння напруги на елементі і струм, що протікає через нього. Розглядаючи спочатку схеми постійного струму, маючи тільки джерела постійної напруги, індуктори і конденсатори поводяться як короткого замикання, так і в розімкнутому контурі відповідно до стаціонарного стану.
Отже, вся схема веде себе як резистивний ланцюг і вся електрична потужність розсіюється у вигляді тепла. Тут напруга і струм
Тепер підходить до ланцюга змінного струму, тут і індуктор і конденсатор пропонують певну кількість імпедансу, що дається:
Індуктор зберігає електричну енергію у виглядімагнітної енергії і конденсатора зберігає електричну енергію у вигляді електростатичної енергії. Жоден з них не розсіює його. Далі відбувається фазовий зсув між напругою і струмом.
Отже, коли ми розглядаємо всю схему, що складається з резистора, індуктора і конденсатора, існує деяка різниця фаз між напругою і струмом джерела.
Косинус цієї різниці фаз називається коефіцієнт електричної потужності. Цей коефіцієнт (-1 <cosφ <1) являє собоючастка загальної потужності, що використовується для виконання корисної роботи. Інша частка електричної енергії зберігається у вигляді магнітної енергії або електростатичної енергії в індукторі і конденсаторі відповідно.
Загальна потужність у цьому випадку:
Це називається видимою потужністю, а її одиницею є VA (Volt Amp) і позначається "S". Частина цієї сумарної електричної потужності, яка робить нашу корисну роботу, називається активною силою. Позначимо його як "P".
P = Активна потужність = Загальна електрична потужність.
Інша частка потужності називається реактивною потужністю. Реактивна потужність не робить ніякої корисної роботи, але вона потрібна для активної роботи. Позначимо його з "Q" і математично задаємо:
Q = Реактивна потужність = Загальна електрична потужність.sinφ і його одиниця - VAR (Volt Amp Reactive). Ця реактивна потужність коливається між джерелом і навантаженням. Щоб допомогти зрозуміти це краще всі ці сили представлені у вигляді a
Математично, S2 = P2 + Q2 і коефіцієнт електричної потужності - активна потужність / уявна потужність.
Покращення коефіцієнта потужності
Термін коефіцієнт потужності входить в картину вТільки схеми змінного струму. Математично це косинус різниці фаз між напругою і струмом джерела. Це відноситься до частки загальної потужності (уявної потужності), яка використовується для виконання корисної роботи, що називається активною потужністю.
Необхідність підвищення коефіцієнта потужності
- Реальна потужність задається P = VIcosφ. Електричний струм обернено пропорційний cosφ для передачі заданої величини потужності при певній напрузі. Отже, вищий рівень пф нижче буде поточним. Невеликий струмовий потік вимагає меншої площі поперечного перерізу провідників і, таким чином, економить провідники і гроші.
- З наведеного вище зв'язку ми бачимо, що має слабку владуКоефіцієнт збільшує струм, що протікає в провіднику і тим самим збільшується втрата міді. Велике падіння напруги відбувається в генераторі, електричному трансформаторі і трансмісії
і розподільні лінії - що дає дуже погану регуляцію напруги. - Рейтинг KVA для машин також зменшується за рахунок збільшення коефіцієнта потужності за формулою:
Отже, розмір і вартість машини
Ось чому
Методи поліпшення коефіцієнта потужності
Існує три основні способи підвищення коефіцієнта потужності:
- Банки конденсатори
- Синхронні конденсатори
- Фазові ефекти
Банки конденсатори
Підвищення коефіцієнта потужності означає зменшення фазиРізниця між напругою і струмом. Оскільки більшість навантажень мають індуктивний характер, вони потребують деякої кількості реактивної потужності для їх функціонування.
Конденсатор або банк конденсаторів, встановлений паралельно навантаженні, забезпечує цю реактивну потужність. Вони діють як джерело локальної реактивної потужності, і, отже, менше потоків реактивної потужності проходить через лінію.
Банки конденсаторів зменшують різницю фаз між напругою і
Синхронні конденсатори
Синхронні конденсатори є 3-х фазним синхронним двигуном без навантаження, прикріпленого до його валу.
Синхронний двигун має характеристикидіючого під будь-яким фактором потужності, що відстає або єдність в залежності від збудження. Для індуктивних навантажень синхронний конденсатор приєднаний до навантажувальної сторони і збуджений.
Синхронні конденсатори роблять його поведінкою, як конденсатор. Він витягує відстаючий струм від живлення або подає реактивну потужність.
Фазові ефекти
Це збуджувач змінного струму, який використовується в основному для поліпшення ПФ індукційного двигуна.
Вони встановлюються на валу двигуна із'єднані з ланцюгом ротора електродвигуна. Це покращує коефіцієнт потужності, забезпечуючи захоплюючі амперні повороти для отримання необхідного потоку на заданій частоті ковзання.
Далі, якщо збільшуються ампер-витки, то він може бути виконаний з можливістю працювати на провідному коефіцієнті потужності.
Розрахунок коефіцієнта потужності
В розрахунок коефіцієнта потужностіми вимірюємо напругу і струм джерела, використані вольтметром і амперметром відповідно. Для отримання активної потужності використовується ваттметр.
Тепер ми знаємо, що P = VIcosφ watt
Отже, можна отримати коефіцієнт електричної потужності.
Тепер можна розрахувати реактивну потужність Q = VIsinφ VAR
Ця реактивна потужність тепер може подаватися від конденсатора, встановленого паралельно з навантаженням в локальному. Реактивна потужність конденсатора може бути обчислена за такою формулою:
ВАЖЛИВО: В поліпшення коефіцієнта потужностіВимога реактивної потужності навантаження не змінюється. Вона просто постачається іншими пристроями, тим самим зменшуючи навантаження на джерело для забезпечення необхідної реактивної потужності.