Vattsoni va elektr toki odatda bir-biriga parallel emasligi paydo bo'lganda, kuchlanish ko'rsatkichi qanday hisoblanadi?

Kuchaylik darajasi va uning hisoblash usuli

Kuchaylik darajasi (PF) - bu AC shemada elektr chiqindiq va elektr oqimi orasidagi fazaviy farqni o'lchovchi muhim parametr. U faqatgina ishlatiladigan kuchni kosvolda joriy bo'lgan kuch bilan nisbatini ifodalaydi, bu esa elektr energiyasidan foydalanishning samaradorligini ko'rsatadi. Agar chiqindiq va oqim orasida fazaviy farq bo'lsa, kuchaylik darajasi adolatda 1 dan kam bo'ladi.

1. Kuchaylik darajasi haqida ta'rif

Kuchaylik darajasi quyidagicha aniqlanadi:

• Faqatgina ishlatiladigan kuch (P): Ishlatiladigan haqiqiy kuch, watt (W) bilan o'lchanadi, bu ishlatiladigan kuchning foydali ishlarni bajaradigan qismini ifodalaydi.

• Kosvolda joriy bo'lgan kuch (S): Chiqindiq va oqimning ko'paytmasi, volt-amper (VA) bilan o'lchanadi, bu shemaning umumiy elektr energiyasi oqimini ifodalaydi.

• Reaktiv kuch (Q): Energiya sarflashi yo'q, lekin energetik almashishda ishtirok etuvchi kuchning qismi, reaktiv volt-amper (VAR) bilan o'lchanadi.

2. Fazaviy farq va kuchaylik darajasi orasidagi munosabat

Faqatgina rezistiv yuklar uchun, chiqindiq va oqim bir xil fazada, bu esa kuchaylik darajasini 1 ga teng qiladi. Ammo induktiv yuklar (masalan, motorlar va transformatorlar) yoki kapasitiv yuklar (masalan, kondensatorlar) uchun, chiqindiq va oqim orasida fazaviy farq bo'lib, bu esa kuchaylik darajasini 1 dan kam qiladi.

Kuchaylik darajasi chiqindiq va oqim orasidagi fazaviy burchak ( $\mathrm{<br>}$ϕ) orqali ifodalash mumkin:

Bu yerda:

• ϕ - chiqindiq va oqim orasidagi fazaviy burchak, radiandagi yoki graduslarda o'lchanadi.

• cos(ϕ) - fazaviy burchakning kosinus, bu esa kuchaylik darajani ifodalaydi.

3. Kuch uchburchagi

Kuchaylik darajasini to'g'ri tushunish uchun, kuch uchburchagi faqatgina ishlatiladigan kuch, reaktiv kuch va kosvolda joriy bo'lgan kuch orasidagi munosabatni tasvirga olishda ishlatilishi mumkin:

• Faqatgina ishlatiladigan kuch (P): Gorizontal tomon, bu haqiqiy ishlatiladigan kuchni ifodalaydi.

• Reaktiv kuch (Q): Vertikal tomon, bu esa energiyadan sarflanmaydigan, lekin energetik almashishda ishtirok etuvchi qismni ifodalaydi.

• Kosvolda joriy bo'lgan kuch (S): Gipotenuza, bu chiqindiq va oqimning ko'paytmasini ifodalaydi.

Pifagor teoremasiga ko'ra, bu uch miqdordagi munosabat quyidagicha ifodalangan:

Shuning uchun, kuchaylik darajasi quyidagicha ifodalash mumkin:

4. Kuchaylik darajasi hisoblash formulasi

Agar chiqindiq V, oqim I va ular orasidagi fazaviy farq ϕ ma'lum bo'lsa, kuchaylik darajasi quyidagi formulada ifodalangan qoidalarga ko'ra hisoblanishi mumkin:

Agar faqatgina ishlatiladigan kuch P va kosvolda joriy bo'lgan kuch S ma'lum bo'lsa, kuchaylik darajasi quyidagicha to'g'ridan-to'g'ri hisoblanishi mumkin:

5. Kuchaylik darajasi to'g'ilishi

Amaliy tadqiqotlarda, past kuchaylik darajasi elektr tizimidagi zararlarini oshiradi va uning samaradorligini pasaytiradi. Kuchaylik darajasini yaxshilash uchun, quyidagi usullar keng tarqalgan:

Paralel kondensatorlar o'rnatilishi: Induktiv yuklar uchun, paralel kondensatorlar o'rnatilishi reaktiv kuchni kompensatsiya qiladi, fazaviy farqni kamaytiradi va shunday qilib kuchaylik darajasini oshiradi.

Kuchaylik darajasi to'g'ilish qurilmalaridan foydalanish: Modern qurilmalar ofta avtomatik kuchaylik darajasi to'g'ilish qurilmalarini o'z ichiga oladi, bu qurilmalar dinamik ravishda reaktiv kuchni sozlashi orqali yuqori kuchaylik darajasini saqlaydi.

Xulosa

Agar chiqindiq va oqim orasida fazaviy farq bo'lsa, kuchaylik darajasi quyidagicha hisoblanishi mumkin:

• Kuchaylik darajasi (PF) = cos(ϕ), bu yerda ϕ - chiqindiq va oqim orasidagi fazaviy burchak.

• Kuchaylik darajasi (PF) = P/S, bu yerda P - faqatgina ishlatiladigan kuch, S esa kosvolda joriy bo'lgan kuch.

Kuchaylik darajasi elektr energiyasidan foydalanishning samaradorligini ko'rsatadi, ideal kuchaylik darajasi 1, bu esa chiqindiq va oqimning bir xil fazada ekanligini ifodalaydi. To'g'ri choralar (masalan, kondensatorlar o'rnatish yoki kuchaylik darajasi to'g'ilish qurilmalaridan foydalanish) orqali, kuchaylik darajasi yaxshilab, tizim zararlarini kamaytirish va umumiy samaradorlikni oshirish mumkin.