Hvaða aðferð er notuð til að reikna orkuþátt þegar er á milli spenna og straums fyrir?

Ofnæmi og Reikningsaðferð Ofangreiningar

Ofangreining (PF) er mikilvægur stærðfræði sem mælir mismun á fásu milli spenna og straums í AC rafrás. Hann lýsir hlutfalli virkra raforku við sýndari raforku, sem myndar af notkunarafl raforku. Þegar það er mismun á fásu milli spenna og straums, er ofangreiningin venjulega minni en 1.

1. Skilgreining á Ofangreiningu

Ofangreiningin er skilgreind sem:

• Virk orka (P): Virk orka sem er notuð, mæld í vatki (W), sem lýsir þeirri hluta orku sem gerir gagnlegt verkefni.

• Sýnd orka (S): Margfeldi spenna og straums, mæld í voltamperum (VA), sem lýsir heildarraforku í rafrásinni.

• Reaktíva orka (Q): Hluti orku sem ekki notar orku en fer með orku, mæld í reaktívu voltamperum (VAR).

2. Samhengi milli Fásmismuns og Ofangreiningar

Í fullkomnum viðbótarhlutum eru spenna og straum samfás, sem valdar ofangreiningu 1. En í indúktíva hlutum (svona mötum og spennubreytilegum) eða kapasítíva hlutum (svona kapasítum) er mismun á fásu milli spenna og straums, sem valdar ofangreiningu minni en 1.

Ofangreiningin getur verið lýst með fásavölgu (ϕ) milli spenna og straums:

Þar sem:

• ϕ er fásavölgu milli spenna og straums, mæld í radianum eða gráðum.

• cos(ϕ) er kosínus fásavölgunnar, sem lýsir ofangreiningu.

3. Raforkuhorn

Til að skilja ofangreiningu betur, getur raforkuhornið verið notað til að lýsa sambandi við virk orku, reaktíva orku og sýnd orku:

• Virk orka (P): Lárétt hlið, sem lýsir virkri orku sem er notuð.

• Reaktíva orka (Q): Lóðrétt hlið, sem lýsir hlutanum sem fer með orku en ekki notar orku.

• Sýnd orka (S): Hypotenusa, sem lýsir margfeldi spenna og straums.

Samkvæmt Pýþagórasarreglunni, samband þessara þriggja magna er:

Því miður, getur ofangreiningin líka verið lýst sem:

4. Reikningsformúla fyrir Ofangreiningu

Þegar spenna V, straumur I, og fásamismunur ϕ eru þekkt, getur ofangreiningin verið reiknuð með eftirtöku formúlu:

Ef virk orka P og sýnd orka S eru þekkt, getur ofangreiningin verið beitt reiknuð með:

5. Bæting á Ofangreiningu

Í praktískum notkun breytist lágr ofangreining í auknum tapa í rafkerfi og lækkar afla kerfisins. Til að bæta ofangreiningu, eru algengustu aðferðirnar:

Uppsetning parallelka kapasítana: Fyrir indúktíva hlutverk, getur uppsett parallelka kapasítana kompensert fyrir reaktíva orku, lægt fásamismun og þannig hækkað ofangreiningu.

Notkun tækniaðferða fyrir bætingu á ofangreiningu: Nútíma tæki inniheldur oft sjálfvirkar tækniaðferðir sem dynaðlega stilla reaktíva orku til að halda há ofangreiningu.

Samantekt

Þegar það er fásamismunur milli spenna og straums, getur ofangreiningin verið reiknuð svona:

• Ofangreining (PF) = cos(ϕ), þar sem ϕ er fásavölgu milli spenna og straums.

• Ofangreining (PF) = P/S, þar sem P er virk orka og S er sýnd orka.

Ofangreining lýsir afla raforku, með fullkomna ofangreiningu 1, sem lýsir að spenna og straumur séu fullkomlega samfás. Með því að setja fram viðeigandi aðferðir (svona uppsett parallelka kapasítana eða notkun tækniaðferða fyrir bætingu á ofangreiningu), getur ofangreiningin verið bætt, lækt tapa í kerfi og hækkt heildarafl.