वोल्टेज र करेन्टमा चरण अन्तर छ भने शक्ति गुणाङ्क कसरी गणना गरिन्छ?

शक्ति गुणांकको परिभाषा र गणना विधि

शक्ति गुणांक (PF) एउटा महत्त्वपूर्ण पैरामीटर हो जसले AC सर्किटमा वोल्टेज र कुँडी बीचको फेस अंतर माप्दछ। यो वास्तविक खपत गरिने सक्रिय शक्ति र आधारित शक्ति बीचको अनुपात प्रतिबिम्बित गर्छ, जसले विद्युत ऊर्जा उपयोगको दक्षता देखाउँछ। जब वोल्टेज र कुँडी बीच फेस अंतर छ भने, शक्ति गुणांक सामान्यतया 1 भन्दा थोरै हुन्छ।

1. शक्ति गुणांकको परिभाषा

शक्ति गुणांकलाई निम्न रूपमा परिभाषित गरिन्छ:

• सक्रिय शक्ति (P): वास्तविक खपत गरिने शक्ति, जसलाई वाट (W) मा मापिन्छ, जसले उपयोगी काम गर्ने शक्ति को भाग प्रतिनिधित्व गर्छ।

• आधारित शक्ति (S): वोल्टेज र कुँडीको गुणनफल, जसलाई वोल्ट-एम्पियर (VA) मा मापिन्छ, जसले सर्किटमा कुल विद्युत ऊर्जा प्रवाहको प्रतिनिधित्व गर्छ।

• अभिक्रियात्मक शक्ति (Q): शक्ति को एक घटक जो ऊर्जा खपत गर्दैन तर ऊर्जा विनिमयमा भाग लिन्छ, जसलाई वोल्ट-एम्पियर अभिक्रियात्मक (VAR) मा मापिन्छ।

2. फेस अंतर र शक्ति गुणांकको सम्बन्ध

सिर्फ प्रतिरोधी लोडहरूमा, वोल्टेज र कुँडी एक फेसमा छन्, जसले 1 वटा शक्ति गुणांक देखाउँछ। तर, इन्डक्टिव लोडहरू (जस्तै मोटर र ट्रान्सफोर्मर) वा क्षेपणीय लोडहरू (जस्तै क्षेपणीय)मा, वोल्टेज र कुँडी बीच फेस अंतर छ, जसले 1 भन्दा थोरै शक्ति गुणांक देखाउँछ।

शक्ति गुणांकलाई वोल्टेज र कुँडी बीचको फेस कोण (ϕ) प्रयोग गरी व्यक्त गर्न सकिन्छ:

यत्र:

• ϕ वोल्टेज र कुँडी बीचको फेस कोण हो, जसलाई रेडियन वा डिग्री मा मापिन्छ।

• cos(ϕ) फेस कोणको कोसाइन हो, जसले शक्ति गुणांक प्रतिनिधित्व गर्छ।

3. शक्ति त्रिभुज

शक्ति गुणांकलाई बेहतर बुझ्नको लागि, शक्ति त्रिभुजलाई प्रयोग गरी सक्रिय शक्ति, अभिक्रियात्मक शक्ति, र आधारित शक्ति बीचको सम्बन्ध देखाउन सकिन्छ:

• सक्रिय शक्ति (P): अनुक्रमिक भाग, जसले वास्तविक खपत गरिने शक्ति प्रतिनिधित्व गर्छ।

• अभिक्रियात्मक शक्ति (Q): लंब भाग, जसले ऊर्जा खपत गर्दैन तर ऊर्जा विनिमयमा भाग लिने घटक प्रतिनिधित्व गर्छ।

• आधारित शक्ति (S): कर्ण, जसले वोल्टेज र कुँडीको गुणनफल प्रतिनिधित्व गर्छ।

पाइथागोरस प्रमेय अनुसार, यी तीन राशिहरू बीचको सम्बन्ध छ:

त्यसैले, शक्ति गुणांकलाई निम्न रूपमा व्यक्त गर्न सकिन्छ:

4. शक्ति गुणांकको गणना सूत्र

जब वोल्टेज V, कुँडी I, र उनीहरूको फेस अंतर ϕ ज्ञात छन्, तब शक्ति गुणांकलाई निम्न सूत्र प्रयोग गरी गणना गर्न सकिन्छ:

यदि सक्रिय शक्ति P र आधारित शक्ति S ज्ञात छन्, तब शक्ति गुणांकलाई निम्न रूपमा सधैं गणना गर्न सकिन्छ:

5. शक्ति गुणांक सुधार

वास्तविक अनुप्रयोगहरूमा, निम्न शक्ति गुणांक विद्युत प्रणालीमा नुक्सान वृद्धि गर्छ र यसको दक्षता घटाउँछ। शक्ति गुणांकलाई सुधार्नको लागि, सामान्य विधिहरू छन्:

समान्तर क्षेपणी लगाउने: इन्डक्टिव लोडहरूको लागि, समान्तर क्षेपणी लगाउने अभिक्रियात्मक शक्ति भर्ने, फेस अंतर घटाउन, र त्यसरी शक्ति गुणांक वृद्धि गर्न सकिन्छ।

शक्ति गुणांक सुधार उपकरण प्रयोग गर्ने: आधुनिक उपकरणहरूमा सामान्यतया अभिक्रियात्मक शक्ति डाइनेमिक रूपमा समायोजन गर्ने औतोमेटिक शक्ति गुणांक सुधार उपकरणहरू छन् जसले उच्च शक्ति गुणांक बनाए राख्छन्।

सारांश

जब वोल्टेज र कुँडी बीच फेस अंतर छ, तब शक्ति गुणांकलाई निम्न रूपमा गणना गर्न सकिन्छ:

• शक्ति गुणांक (PF) = cos(ϕ), यत्र ϕ वोल्टेज र कुँडी बीचको फेस कोण हो।

• शक्ति गुणांक (PF) = P/S, यत्र P सक्रिय शक्ति र S आधारित शक्ति हो।

शक्ति गुणांकले विद्युत ऊर्जा उपयोगको दक्षता प्रतिबिम्बित गर्छ, जसको आदर्श शक्ति गुणांक 1 हो, जसले वोल्टेज र कुँडी बीच पूर्ण फेस छन्। योष्ठित उपायहरू (जस्तै क्षेपणी लगाउन वा शक्ति गुणांक सुधार उपकरण प्रयोग गर्न) प्रयोग गर्दा शक्ति गुणांकलाई सुधार गर्न सकिन्छ, जसले प्रणालीको नुक्सान घटाउँछ र समग्र दक्षता बढाउँछ।