Mis on meetod võimsuse teguri arvutamiseks, kui olemas on faasisuhel voolu ja pingevahel?

Võimsuse teguride määratlemine ja arvutusmeetod

Võimsuse tegur (PF) on oluline parameeter, mis mõõdab pingevahemiku ja voolu faasierohu alternatiivses ringis. See kuvab tegelikult tarbitud aktiivse võimu ja nähtava võimu suhte, näitades elektrielu kasutamise efektiivsust. Kui pingevahemiku ja voolu vahel on faasierohu, on võimsuse tegur tavaliselt väiksem kui 1.

1. Võimsuse teguri määratlemine

Võimsuse tegur defineeritakse kui:

• Aktiivne võimus (P): Tegelikult tarbitav võimus, mõõdetav vatides (W), mille poolt toimub kasutuslik töö.

• Nähtav võimus (S): Pingevahemiku ja voolu korrutis, mõõdetav volt-ampeerides (VA), mille poolt kogu elektriline energia liigub ringis.

• Reaktiivne võimus (Q): Võimu komponent, mis ei tarbi energiat, kuid osaleb energiavahetuses, mõõdetav reaktiivsetes volt-ampeerides (VAR).

2. Faasierohu ja võimsuse teguri seos

Lisalastega koormates, kus pingevahemik ja vool on faasis, on võimsuse tegur 1. Kuid induktiivsetes koormates (nt mootorid ja transformatood) või kapatsiitilistes koormates (nt kondensaatorid) on pingevahemiku ja voolu vahel faasierohu, mis viib võimsuse teguri alla 1.

Võimsuse tegur saab väljendada pingevahemiku ja voolu vahelise faasi nurga ( $\mathrm{<br>}$ϕ) abil:

Kus:

• ϕ on pingevahemiku ja voolu vaheline faasinurk, mõõdetav radiaanides või kraadides.

• cos(ϕ) on faasinurga kosinus, mille poolt kuvatakse võimsuse tegurit.

3. Võimu kolmnurk

Võimsuse teguri parema mõistmiseks saab kasutada võimu kolmnurka, mis illustreerib aktiivse võimu, reaktiivse võimu ja nähtava võimu vahelise seose:

• Aktiivne võimus (P): Horisontaalne külg, mis kuvab tegelikult tarbitavat võimu.

• Reaktiivne võimus (Q): Vertikaalne külg, mis kuvab mitte tarbitavat, kuid energiavahetuse osa.

• Nähtav võimus (S): Hypoteenus, mis kuvab pingevahemiku ja voolu korrutist.

Püthagora teoreemi järgi on nende kolme suuruse vaheline seos:

Seega saab võimsuse teguri väljendada ka kui:

4. Võimsuse teguri arvutusvalem

Kui on teada pingevahemik V, vool I ja nende faasierohu ϕ, siis võimsuse tegurit saab arvutada järgmisel valemil:

Kui on teada aktiivne võimus P ja nähtav võimus S, siis võimsuse tegurit saab otse arvutada järgmisel valemil:

5. Võimsuse teguri parandamine

Praktikas suurendab madal võimsuse tegur elektrienergia süsteemis kahju ja vähendab selle efektiivsust. Võimsuse teguri parandamiseks kasutatakse tavaliselt järgmisi meetodeid:

Rööpkoondite paigaldamine: Induktii