Ano ang paraan ng pagkalkula ng power factor kapag may phase difference sa pagitan ng voltage at current?

Pagsasalarawan at Paraan ng Pagkalkula ng Power Factor

Ang Power Factor (PF) ay isang mahalagang parametro na sumusukat sa pagkakaiba-iba ng phase sa pagitan ng voltage at current sa isang AC circuit. Ito ay kumakatawan sa ratio ng aktwal na nasaaktibong power sa apparent power, na nagpapakita ng epekisyong pagsasamantal ng enerhiyang elektriko. Kapag may pagkakaiba-iba ng phase sa pagitan ng voltage at current, ang power factor ay karaniwang mas mababa kaysa 1.

1. Pagsasalarawan ng Power Factor

Ang power factor ay inilalarawan bilang:

• Nasaaktibong Power (P): Ang aktwal na nasaaktibong power, na sinusukat sa watts (W), na kumakatawan sa bahagi ng power na gumagawa ng makabuluhang gawain.

• Apparent Power (S): Ang produkto ng voltage at current, na sinusukat sa volt-amperes (VA), na kumakatawan sa kabuuang pagdaloy ng enerhiya elektriko sa circuit.

• Reactive Power (Q): Ang komponente ng power na hindi nasaaktibo ngunit kasama sa palitan ng enerhiya, na sinusukat sa volt-amperes reactive (VAR).

2. Relasyon sa Pagitan ng Phase Difference at Power Factor

Sa mga purely resistive loads, ang voltage at current ay nasa iisang phase, na nagreresulta sa power factor na 1. Gayunpaman, sa mga inductive loads (tulad ng motors at transformers) o capacitive loads (tulad ng capacitors), may pagkakaiba-iba ng phase sa pagitan ng voltage at current, na nagdudulot ng power factor na mas mababa kaysa 1.

Ang power factor ay maaaring ipahayag gamit ang phase angle ( $\mathrm{<br>}$ϕ) sa pagitan ng voltage at current:

Kung saan:

• ϕ ang phase angle sa pagitan ng voltage at current, na sinusukat sa radians o degrees.

• cos(ϕ) ang cosine ng phase angle, na kumakatawan sa power factor.

3. Power Triangle

Upang mas maunawaan ang power factor, ang power triangle ay maaaring gamitin upang ipakita ang relasyon sa pagitan ng nasaaktibong power, reactive power, at apparent power:

• Nasaaktibong Power (P): Ang horizontal na gilid, na kumakatawan sa aktwal na nasaaktibong power.

• Reactive Power (Q): Ang vertical na gilid, na kumakatawan sa hindi nasaaktibong pero kasama sa palitan ng enerhiya.

• Apparent Power (S): Ang hypotenuse, na kumakatawan sa produkto ng voltage at current.

Ayon sa Pythagorean theorem, ang relasyon sa pagitan ng tatlong ito ay:

Dahil dito, ang power factor ay maaari ring ipahayag bilang:

4. Pormula ng Pagkalkula para sa Power Factor

Kapag alam ang voltage V, current I, at ang kanilang phase difference ϕ, ang power factor ay maaaring ikalkula gamit ang sumusunod na pormula:

Kung alam ang nasaaktibong power P at apparent power S, ang power factor ay maaaring direkta na ikalkula gamit ang:

5. Koreksyon ng Power Factor

Sa praktikal na aplikasyon, ang mababang power factor ay nagdudulot ng pagtaas ng mga pagkawala sa sistema ng power at nagsisimula ng pagbaba ng epektividad nito. Upang mapabuti ang power factor, ang mga karaniwang pamamaraan ay kinabibilangan ng:

Pag-install ng Parallel Capacitors: Para sa mga inductive loads, ang pag-install ng parallel capacitors ay maaaring mag-compensate sa reactive power, bumawasan ng phase difference, at gayunpaman tumataas ang power factor.

Paggamit ng Mga Device para sa Koreksyon ng Power Factor: Ang mga modernong kagamitan kadalasang may mga automatic power factor correction devices na dinynamikong nagsasadya ng reactive power upang panatilihin ang mataas na power factor.

Buod

Kapag may phase difference sa pagitan ng voltage at current, ang power factor ay maaaring ikalkula bilang sumusunod:

• Power Factor (PF) = cos(ϕ), kung saan ϕ ang phase angle sa pagitan ng voltage at current.

• Power Factor (PF) = P/S, kung saan P ang nasaaktibong power at S ang apparent power.

Ang power factor ay nagpapakita ng epektibidad ng pagsasamantal ng enerhiyang elektriko, na may ideal na power factor na 1, na nagpapahiwatig na ang voltage at current ay perpektong nasa iisang phase. Sa pamamagitan ng pag-implement ng angkop na mga hakbang (tulad ng pag-install ng capacitors o paggamit ng mga device para sa koreksyon ng power factor), maaaring mapabuti ang power factor, bumawasan ng mga pagkawala sa sistema, at paunlarin ang pangkalahatang epektibidad.