Der Leistungsgrad (PF) ist ein kritischer Parameter in Wechselstromkreisen, der das Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung misst und anzeigt, wie effizient elektrische Energie genutzt wird. Ein idealer Wert beträgt 1,0, was bedeutet, dass Spannung und Strom in Phase sind und es keine Blindleistung gibt. In realen Systemen, insbesondere solchen mit induktiven Lasten (z. B. Motoren, Transformatoren), liegt er in der Regel unter 1,0.
Dieses Werkzeug berechnet den Leistungsgrad basierend auf Eingabeparametern wie Spannung, Strom, Wirkleistung, Blindleistung oder Impedanz und unterstützt Einphasen-, Zweiphasen- und Drehstromsysteme.
| Parameter | Beschreibung |
|---|---|
| Stromart | Wählen Sie den Schaltkreistyp: • Gleichstrom (DC): Konstanter Fluss vom positiven zum negativen Pol • Einphasen-Wechselstrom: Ein Leiter (Phase) + Neutral • Zweiphasen-Wechselstrom: Zwei Phasenleiter, optional mit Neutral • Drehstrom: Drei Phasenleiter; Vieradrige Systeme enthalten Neutral |
| Spannung | Elektrisches Spannungspotenzial zwischen zwei Punkten. • Einphasen: Geben Sie die **Phasen-Neutral-Spannung** ein • Zweiphasen / Drehstrom: Geben Sie die **Phasen-Phasen-Spannung** ein |
| Strom | Fluss elektrischer Ladung durch ein Material, Einheit: Ampere (A) |
| Wirkleistung | Tatsächliche Leistung, die von der Last verbraucht und in nützliche Arbeit (Wärme, Licht, Bewegung) umgewandelt wird. Einheit: Watt (W) |
| Blindleistung | Energie, die alternierend in induktiven/kapazitiven Komponenten fließt, ohne in andere Formen umgewandelt zu werden. Einheit: VAR (Volt-Ampere-Reaktiv) |
| Scheinleistung | Produkt aus Effektivspannung und -strom, repräsentiert die gesamte zugeführte Leistung. Einheit: VA (Volt-Ampere) |
| Widerstand | Gegenwirkung gegen Gleichstrom, Einheit: Ohm (Ω) |
| Impedanz | Gesamtgegenwirkung gegen Wechselstrom, einschließlich Widerstand, Induktivität und Kapazität. Einheit: Ohm (Ω) |
Der Leistungsgrad ist definiert als:
PF = P / S = cosφ
Wobei:
- P: Wirkleistung (W)
- S: Scheinleistung (VA), S = V × I
- φ: Phasenwinkel zwischen Spannung und Strom
Alternative Formeln:
PF = R / Z = P / √(P² + Q²)
Wobei:
- R: Widerstand
- Z: Impedanz
- Q: Blindleistung
Ein höherer Leistungsgrad bedeutet eine bessere Effizienz und geringere Leitungsschwundverluste
Ein niedriger Leistungsgrad erhöht den Strom, verringert die Transformatorkapazität und kann zu zusätzlichen Kosten durch Energieversorger führen
Industrielle Nutzer sollten den Leistungsgrad regelmäßig überwachen; Zielwert ≥ 0,95
Kondensatorenbank zur Blindleistungskompensation verwenden, um den Leistungsgrad zu verbessern
Energieversorger berechnen oft zusätzliche Gebühren für Leistungsgrade unter 0,8
Kombinieren Sie Spannungs-, Strom- und Leistungsdaten, um die Systemleistung zu bewerten