Ano ang mga gamit ng impekdansya, power factor, at phase angle sa alternating current? Ano ang relasyon ng mga ito?

Ang papel at ugnayan ng impekdans, power factor, at phase angle sa alternating current

Sa pag-aanalisa ng mga sirkwito ng AC, ang impekdans, power factor, at phase angle ay tatlong pangunahing konsepto, bawat isa ay may tiyak na layunin at malapit na relasyon sa isa't isa.

Impekdans

Ang impekdans ay isang komprehensibong parameter na naglalarawan ng resistansiya, inductansiya, at capacitansiya ng sirkwito ng AC na nagsisilbing hadlang sa pagtakbo ng kuryente. Ito ay binubuo ng resistansiya (R), inductive reactance (XL), at capacitive reactance (XC), ngunit hindi ito simpleng pinagdagdag, kundi ang kanilang sum sa vector 2. Ang yunit ng impekdans ay ohm (Ω), at ang laki ng impekdans ay may kaugnayan sa frequency sa sirkwito, kung saan ang mas mataas na frequency, mas maliit ang capacitive reactance, mas malaki ang inductive reactance; at vice versa. Ang halaga ng impekdans ay nagbabago depende sa frequency, na mahalaga para sa pag-unawa at disenyo ng mga sirkwito ng AC.

Power factor

Ang power factor ay ang ratio ng aktibong kapangyarihan (P) sa apparent power (S) sa isang sirkwito ng AC, karaniwang ipinahayag bilang cosφ. Ang power factor ay naghahayag ng ratio ng aktwal na kapangyarihang na-consume sa isang sirkwito sa maximum power na maaaring ibigay ng sirkwito. Sa ideal, ang power factor ay 1, na nangangahulugan na ang sirkwito ay perpektong tugma at walang reactive power loss. Kapag ang halaga ay mas mababa kaysa 1, ito ay nangangahulugan ng pagkawala ng reactive power at pabababa ng epektyividad ng grid. Ang power factor Angle (φ) ay ang inverse tangent ng power factor cosφ, karaniwang nasa pagitan ng -90 degrees at +90 degrees, na nagpapahiwatig ng phase difference sa pagitan ng kuryente at voltage.

Phase Angle

Ang phase angle ay ang phase difference sa pagitan ng waveform ng voltage at kuryente, karaniwang tinutukoy bilang θ. Sa isang sirkwito ng AC, parehong voltage at kuryente ay sinusoidal waveforms, at ang phase difference ay nagpapahiwatig ng energy flow sa sirkwito. Kapag ang voltage at kuryente ay nasa phase, ang phase difference ay 0 degrees, at ang kapangyarihan ay maximum. Kapag ang voltage ay nangunguna sa kuryente ng 90 degrees o huli ng 90 degrees, ito ay tumutugon sa reactive power at inductive load o capacitive load, ayon sa pagkakabanggit. Ang impedance angle (φ) ay tunay na ang power factor angle, na ang angle difference sa pagitan ng voltage at current phasor, at para sa mga impedance component (tulad ng resistors, inductors, at capacitors), ang impedance angle ay katumbas ng power factor angle.

Buuin ng relasyon

Mayroong mga sumusunod na relasyon sa pagitan ng impekdans, power factor, at phase angle:

Ang impekdans (Z) ay ang complex amount ng voltage at kuryente sa sirkwito, kasama ang vector sum ng resistansiya, inductive reactance, at capacitive reactance, na nagpapahayag ng kabuuang hadlang ng sirkwito sa kuryente.

Ang power factor (cosφ) ay ang cosine value ng impedance angle, na nagpapahayag ng ratio ng aktibong kapangyarihan sa apparent power, na nagpapahayag ng epektyividad ng sirkwito.

Ang phase angle (θ o φ) ay ang phase difference sa pagitan ng waveform ng voltage at kuryente, na nagpapahayag ng energy flow ng sirkwito at ang espesipikong pagpapahayag ng power factor angle.

Ang pag-unawa sa mga konseptong ito ay nakakatulong sa pag-analisa at pag-optimize ng disenyo ng sirkwito ng AC, pag-improve ng epektibidad ng enerhiya, at pagbawas ng reactive power loss.