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

Pahayag at Paraan ng Pagkalkula ng Power Factor

Ang Power Factor (PF) ay isang mahalagang parameter na namamasukan ng pagkakaiba-iba ng voltage at current sa isang AC circuit. Ito ay kumakatawan sa ratio ng aktwal na nainom na active power sa apparent power, na nagpapakita ng epektibidad ng pagsasamantala ng electrical energy. Kapag may pagkakaiba-iba ang voltage at current, ang power factor ay karaniwang mas mababa sa 1.

1. Pahayag ng Power Factor

Ang power factor ay inilalarawan bilang:

• Active Power (P): Ang aktwal na nainom na kapangyarihan, na sinusukat sa watts (W), na kumakatawan sa bahagi ng kapangyarihan na gumagawa ng makabuluhang gawain.

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

• Reactive Power (Q): Ang komponento ng kapangyarihan na hindi nainom ngunit sumasali sa pagsasanay 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 phase, na nagreresulta sa isang power factor na 1. Gayunpaman, sa mga inductive loads (tulad ng motors at transformers) o capacitive loads (tulad ng capacitors), mayroong phase difference sa pagitan ng voltage at current, na nagdudulot ng isang power factor na mas mababa sa 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 ilarawan ang relasyon sa pagitan ng active power, reactive power, at apparent power:

• Active Power (P): Ang horizontal side, na kumakatawan sa aktwal na nainom na kapangyarihan.

• Reactive Power (Q): Ang vertical side, na kumakatawan sa non-consuming pero energy-exchanging component.

• 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 maaaring din ibigay bilang:

4. Formula 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 formula:

Kung alam ang active 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 lumalaking losses sa power system at binabawasan ang epektibidad nito. Upang mapabuti ang power factor, ang mga karaniwang pamamaraan ay kasama ang:

Pag-install ng Parallel Capacitors: Para sa mga inductive loads, ang pag-install ng parallel capacitors ay maaaring bumawi sa reactive power, bawasan ang phase difference, at kaya ay taas ang power factor.

Paggamit ng Power Factor Correction Devices: Ang modernong equipment kadalasang kasama ang automatic power factor correction devices na dynamic na ayusin ang reactive power upang panatilihin ang mataas na power factor.

Buod

Kapag may phase difference ang voltage at current, ang power factor ay maaaring ikalkula gaya ng 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 active power at S ang apparent power.

Ang power factor ay nagpapakita ng epektibidad ng pagsasamantala ng electrical energy, na may ideal na power factor na 1, na nangangahulugan na ang voltage at current ay perpekto sa phase. Sa pamamagitan ng pag-implement ng angkop na hakbang (tulad ng pag-install ng capacitors o paggamit ng power factor correction devices), maaaring mapabuti ang power factor, bawasan ang system losses, at mapataas ang pangkalahatang epektibidad.