Күш коэффициентінің анықтамасы және есептеу әдісі
Күш коэффициенті (PF) - бұл АС цептеріндегі напруга мен төменгі аралықты өлшеуге арналған маңызды параметр. Бұл реальдық жұмсалған активті күш пен көрінетін күш арасындағы ниспетті білдіреді, электр энергиясын пайдалану үшін қажетті құралды білдіреді. Егер напруга мен төменде фазалық айырмашылық болса, күш коэффициенті әдетте 1-ге тең болмайды.
1. Күш коэффициентінің анықтамасы
Күш коэффициенті төмендегідей анықталады:

Активті күш (P): Жұмсалған нақты күш, ватта (W) өлшенеді, қолданылатын жұмысты орындайтын күш бөлігін білдіреді.
Көрінетін күш (S): Напруга мен төменінің көбейтіндісі, вольт-амперлерде (VA) өлшенеді, цепте жүргізілетін жалпы электр энергиясын білдіреді.
Реактивті күш (Q): Энергияны жұмсауды жасаушы, бірақ энергия алмастыруға қатысады, реактивті вольт-амперлерде (VAR) өлшенеді.
Тағы жұқа заттарда напруга мен төмен бір фазада, сондықтан күш коэффициенті 1-ге тең. Бірақ индуктивті заттарда (моторлар, трансформаторлар) немесе конденсаторларда напруга мен төменде фазалық айырмашылық болады, сондықтан күш коэффициенті 1-ге тең емес.
Күш коэффициенті напруга мен төмен арасындағы фазалық бұрыш ( ϕ) арқылы білдіріледі:

Мұнда:
ϕ - напруга мен төмен арасындағы фазалық бұрыш, радиандар немесе градусында өлшенеді.
cos(ϕ) - фазалық бұрыштың косинусы, күш коэффициентін білдіреді.
3. Күш үшбұрышы
Күш коэффициентін жақсы түрде түсіну үшін, күш үшбұрышы активті, реактивті және көрінетін күштер арасындағы байланысты көрсету үшін қолданылады:
Активті күш (P): Горизонталдық тарап, жұмсалған нақты күшті білдіреді.
Реактивті күш (Q): Вертикальдік тарап, энергияны жұмсаушы, бірақ энергия алмастыруға қатысатын компонентті білдіреді.
Көрінетін күш (S): Гипотенуза, напруга мен төменінің көбейтіндісін білдіреді.
Пифагор теоремасына сәйкес, бұл үш сан арасындағы байланыс төмендегідей:

Сонымен, күш коэффициенті төмендегідей де білдіріледі:

4. Күш коэффициентін есептеу формуласы
Егер напруга V, төмен I және олардың фазалық айырмашылығы ϕ белгілі болса, күш коэффициенті төмендегі формуламен есептеледі:

Егер активті күш P және көрінетін күш S белгілі болса, күш коэффициенті төмендегі формуламен тікелей есептеледі:
5. Күш коэффициентін жақсарту
Жобалаушы қолданыста, төмен күш коэффициенті электр системадағы жоюларды арттырады және өнімділікті төмендетеді. Күш коэффициентін жақсарту үшін, төмендегі әдістер қолданылады:
Параллель конденсаторларды орнату: Индуктивті заттар үшін параллель конденсаторларды орнату реактивті күштерді компенсациялау, фазалық айырмашылықты азайту және сондықтан күш коэффициентін арттыруға мүмкіндік береді.
Күш коэффициентін жақсарту құрылғыларын қолдану: Жаңа құрылғылар кез келген уақытта реактивті күштерді динамикалық өзгерту арқылы жоғары күш коэффициентін сақтауға мүмкіндік береді.
Қорытынды
Егер напруга мен төменде фазалық айырмашылық болса, күш коэффициенті төмендегідей есептеледі:
Күш коэффициенті (PF) = cos(ϕ), мұнда ϕ - напруга мен төмен арасындағы фазалық бұрыш.
Күш коэффициенті (PF) = P/S, мұнда P - активті күш, S - көрінетін күш.
Күш коэффициенті электр энергиясын пайдалану үшін қажетті құралды білдіреді, ідеалды күш коэффициенті 1, бұл напруга мен төмен бір фазада екендігін білдіреді. Соғысқа қолдану (конденсаторларды орнату немесе күш коэффициентін жақсарту құрылғыларын қолдану) арқылы күш коэффициенті жақсартылып, системадағы жоюлар азайтылады және жалпы өнімділік артады.