電力係数(PF)は、交流回路において有効電力を視在電力に対する比を測定する重要なパラメータであり、電気エネルギーがどの程度効率的に使用されているかを示します。理想的な値は1.0で、これは電圧と電流が位相一致し、反応的な損失がないことを意味します。実際のシステムでは、特にインダクティブ負荷(例:モーター、トランスフォーマー)を持つ場合、通常1.0未満となります。
このツールは、電圧、電流、有効電力、無効電力、またはインピーダンスなどの入力パラメータに基づいて電力係数を計算し、単相、二相、三相システムをサポートしています。
| パラメータ | 説明 |
|---|---|
| 電流タイプ | 回路タイプを選択してください: • 直流 (DC):正極から負極への一定の流れ • 単相交流:1つのライブコンダクタ(フェーズ)+ 中性線 • 二相交流:2つのフェーズコンダクタ、オプションで中性線あり • 三相交流:3つのフェーズコンダクタ;4線式には中性線が含まれます |
| 電圧 | 2点間の電位差。 • 単相:**フェーズ-中性線間電圧**を入力 • 二相/三相:**フェーズ-フェーズ間電圧**を入力 |
| 電流 | 材料を通る電荷の流れ、単位:アンペア (A) |
| 有効電力 | 負荷によって消費され有用な作業(熱、光、運動)に変換される実際の電力。単位:ワット (W) |
| 無効電力 | 誘導/静電成分内で交互に流れ、他の形式に変換されないエネルギー。単位:VAR(ボルトアンペアリアクティブ) |
| 視在電力 | RMS電圧と電流の積で、供給される総電力を表す。単位:VA(ボルトアンペア) |
| 抵抗 | 直流の流れに対する抵抗、単位:オーム (Ω) |
| インピーダンス | 抵抗、インダクタンス、キャパシタンスを含む交流の全抵抗。単位:オーム (Ω) |
電力係数は次のように定義されます:
PF = P / S = cosφ
ここで:
- P: 有効電力 (W)
- S: 視在電力 (VA), S = V × I
- φ: 電圧と電流の間の位相差
代替式:
PF = R / Z = P / √(P² + Q²)
ここで:
- R: 抵抗
- Z: インピーダンス
- Q: 無効電力
高い電力係数はより良い効率と低い線損を意味します
低電力係数は電流を増加させ、トランスフォーマーの容量を減少させ、電力会社からの罰金を引き起こす可能性があります
産業ユーザーは定期的に電力係数を監視すべきです;目標 ≥ 0.95
無効電力補償のためにコンデンサバンクを使用してPFを改善する
電力係数が0.8未満の場合、電力会社はしばしば追加料金を課します
電圧、電流、および電力データと組み合わせてシステムの性能を評価する