Արդյոք ցածր էլեկտրական գործույթի գործակիցը և էֆեկտիվությունը միմյանց հետ կապ ունեն՞:

Հինգ և էֆեկտիվության միջև հարաբերությունը

Աշխատանքային գործակիցը (PF) և էֆեկտիվությունը երկու կրիտիկական պարամետրեր են էլեկտրական համակարգերում, և դրանց միջև իսկապես կա հարաբերություն, հատկապես էլեկտրական оборудования и систем. Ниже приведено подробное объяснение того, как низкий коэффициент мощности влияет на эффективность:

1. Աշխատանքային գործակցի սահմանումը

Աշխատանքային գործակիցը սահմանվում է որպես ակտիվ աշխատանքի (Active Power, P) և առաձգական աշխատանքի (Apparent Power, S) հարաբերություն, հաճախ նշվում է cosϕ-ով:

Աշխատանքային գործակից (PF)= SP=cosϕ

Ակտիվ աշխատանք 

P: Իրական աշխատանքը, որը օգտագործվում է օգտակար աշխատանքի կատարման համար, չափվում է վատտերով (W).

Առաձգական աշխատանք 

Q: Աշխատանքը, որը օգտագործվում է մագնիսական կամ էլեկտրական դաշտերի ստեղծման համար, որը ոչ ուղղակիորեն չի կատարում օգտակար աշխատանք, չափվում է վոլտ-ամպեր ռեակտիվ (VAR).

Առաձգական աշխատանք 

S: Ակտիվ և ռեակտիվ աշխատանքների վեկտորային գումարը, չափվում է վոլտ-ամպերով (VA).

Աշխատանքային գործակիցը կազմում է 0-ից մինչև 1, իդեալական արժեքը մոտ է 1-ին, նշանակում է, որ շղթան ունի բարձր ակտիվ աշխատանքի հարաբերակցություն առաձգական աշխատանքին և նվազագույն ռեակտիվ աշխատանք։

2. Նизкого коэффициента мощности

2.1 Ավելացված հոսանքի պահանջը

Նիզկ աշխատանքային գործակիցը նշանակում է, որ շղթայում կա նշանակալի ռեակտիվ աշխատանքի կազմում։ Որպեսզի պահպանվի նույն ակտիվ աշխատանքի մակարդակը, աղբյուրը պետք է առաջացնի ավելի շատ առաձգական աշխատանք, որը հանգեցնում է բարձր հոսանքի պահանջին։ Այս հոսանքի աճը հանգեցնում է մի շարք հարցերի:

• Ավելացված հողում կոնդուկտորների կորսարները: Բարձր հոսանքը ավելացնում է հողում կոնդուկտորներում ռեզիստիվ կորսարները (I2 R կորսարներ), որը կայացնում է էներգիայի կորսար։

• Տրանսֆորմատորների և բաշխման оборудования перегрузка: Высокие токи создают большую нагрузку на трансформаторы, автоматические выключатели и другое оборудование распределения, что может вызвать перегрев, уменьшение срока службы или даже повреждение.

2.2 Սիստեմի էֆեկտիվության կրանքը

Նիզկ աշխատանքային գործակցի դեպքում ավելացված հոսանքը պարզապես այն էլեկտրական համակարգի բաղադրիչները (ինչպես կաբելները, տրանսֆորմատորները և գեներատորները) պարունակում են ավելի շատ հոսանք, որը հանգեցնում է ավելի բարձր էներգիայի կորսարների։ Այս կորսարները ներառում են՝

• Միգային կորսարներ (կոնդուկտորների կորսարներ): Կորսարները հոսանքի հողում կոնդուկտորներով։

• Կորի կորսարներ: Մագնիսական կորի կորսարները սարքերում, ինչպիսիք են տրանսֆորմատորները, չնայած այս կորսարները ավելի քիչ են անմիջապես կապված աշխատանքային գործակցի հետ, բայց բարձր հոսանքները ոչ անմիջապես ավելացնում են այս կորսարները։

• Վոլտաժի կորսարը: Բարձր հոսանքները նաև հանգեցնում են ավելի շատ վոլտաժի կորսարների գծերում, որը կարող է ազդել սարքերի ճիշտ աշխատանքի վրա և կարող է պահանջել ավելի բարձր մուտքային վոլտաժ կոմպենսացնելու համար, որը նույնպես ավելացնում է էներգիայի օգտագործումը։

Արդյունքում, նիզկ աշխատանքային գործակիցը կրնում է կրանք տալ էլեկտրական համակարգի ընդհանուր էֆեկտիվությանը, քանի որ ավելի շատ էներգիա կորսարվում է փոխանցման և բաշխման ժամանակ, ոչ թե օգտագործվում է արդյունավետ աշխատանքի համար։

3. Աշխատանքային գործակցի կոռեկցիայի առավելությունները

Էֆեկտիվության բարելավումը համար հաճախ կիրառվում են աշխատանքային գործակցի կոռեկցիայի միջոցներ։ Սովորական մեթոդները ներառում են՝

• Զուգահեռ կոնդենսատորներ: Զուգահեռ կոնդենսատորների տեղադրումը ռեակտիվ աշխատանքի կոմպենսացնելու համար, հոսանքի պահանջի կրճատումը և կոնդուկտորների կորսարների կրճատումը։

• Սինխրոնային կոնդենսատորներ: Մեծ ինդուստրական համակարգերում սինխրոնային կոնդենսատորները կարող են դինամիկորեն կարգավորել ռեակտիվ աշխատանքը, պահպանելով աշխատանքային գործակիցը մոտ 1-ին։

• Ինտելեկտուալ կառավարման համակարգեր: Արդի էլեկտրական համակարգերը օգտագործում են ինտելեկտուալ կառավարման համակարգեր, որոնք ավտոմատորեն կարգավորում են աշխատանքային գործակիցը իրական ժամանակի լոդային պայմանների հիման վրա, օպտիմալ էներգիայի օգտագործումը ապահովելով։

Աշխատանքային գործակցի կոռեկցիայի արդյունքում հոսանքի պահանջը կարող է կրճատվել նշանակալի չափով, էներգիայի կորսարները կրճատվել, և համակարգի ընդհանուր էֆեկտիվությունը բարելավվել, սարքերի կյանքը երկարացվել և պահեստամասի ծախսերը կրճատվել։

4. Պրակտիկ կիրառումներ

4.1 Մոտորների դրային համակարգերը

Արդյունաբերության արդյունաբերության մեջ էլեկտրական մոտորները են էլեկտրական էներգիայի հիմնական պատրաստավորները։ Եթե մոտորը ունի նիզկ աշխատանքային գործակից, հոսանքի պահանջը ավելանում է, որը հանգեցնում է ավելի շատ կորսարների կաբելներում և տրանսֆորմատորներում, որը իր հերթին կրնում է կրանք տալ համակարգի ընդհանուր էֆեկտիվությանը։ Աշխատանքային գործակցի կոռեկցիայի համար համապատասխան կոնդենսատորների տեղադրումը կարող է կրճատել հոսանքի պահանջը, կրճատել կորսարները և բարելավել մոտորի էֆեկտիվությունը։

4.2 Լուսային համակարգերը

Ֆլուորեսցենտ լամպերը և այլ տեսակի գազային լամպերը սովորաբար ունեն նիզկ աշխատանքային գործակից։ Էլեկտրոնային բալլաստների կամ զուգահեռ կոնդենսատորների օգտագործումը կարող է բարելավել այդ լամպերի աշխատանքային գործակիցը, կրճատել հոսանքի պահանջը և կրճատել բաշխման համակարգի կորսարները, որով բարելավվում է լուսային համակարգի ընդհանուր էֆեկտիվությունը։

4.3 Դատային կենտրոնները

Դատային կենտրոնները շատ էլեկտրական էներգիա օգտագործում են սերվերների և սահքի համակարգերի համար, որը հաճախ ներառում է նշանակալի ռեակտիվ աշխատանքի պահանջը։ Աշխատանքային գործակցի կոռեկցիան կարող է կրճատել բաշխման համակարգի հոսանքի պահանջը, կրճատել սահքի համակարգերի բեռը և բարելավել դատային կենտրոնի ընդհանուր էներգետիկ էֆեկտիվությունը։

Ընդհանուր առմամբ

Նիզկ աշխատանքային գործակիցը կարող է առաջացնել ավելացված հոսանքի պահանջ, բարձր կոնդուկտորների կորսարներ և սարքերի բարձր բեռ, որոնք բոլորը կրնում են կրանք տալ էլեկտրական համակարգի ընդհանուր էֆեկտիվությանը։ Աշխատանքային գործակցի կոռեկցիայի միջոցով հոսանքի պահանջը կարող է կրճատվել, էներգիայի կորսարները կրճատվել, և համակարգի էֆեկտիվությունը բարելավվել, սարքերի կյանքը երկարացվել և պահեստամասի ծախսերը կրճատվել։ Այսպիսով, աշխատանքային գործակիցը և էֆեկտիվությունը կապված են, և աշխատանքային գործակցի օպտիմիզացիան կարևոր քայլ է էլեկտրական համակարգերի էֆեկտիվության բարելավման համար։