Προηγούμενος έναντι Οπισθοχωρημένου Συντελεστή Δύναμης | Εξήγηση της Διαφοράς Φάσης
Οι παράγοντες δύναμης που οδηγούν και ακολουθούν είναι δύο βασικές έννοιες σχετικά με τον παράγοντα δύναμης στα εναλλασσόμενα ηλεκτρικά συστήματα. Η βασική διαφορά βρίσκεται στη φάση σχέσης μεταξύ ρεύματος και τάσης: σε έναν παράγοντα δύναμης που οδηγεί, το ρεύμα οδηγεί την τάση, ενώ σε έναν παράγοντα δύναμης που ακολουθεί, το ρεύμα ακολουθεί πίσω από την τάση. Αυτή η συμπεριφορά εξαρτάται από τη φύση του φορτίου στο περιβάλλον.
Τι είναι ο Παράγοντας Δύναμης;
Ο παράγοντας δύναμης είναι ένα σημαντικό, αδιάστατο παράμετρο στα εναλλασσόμενα ηλεκτρικά συστήματα, εφαρμόσιμος σε μονοφασικά και τριφασικά περιβάλλοντα. Ορίζεται ως το λόγος της πραγματικής (ή αληθινής) δύναμης προς την εμφανή δύναμη.
Σε ηλεκτρικά περιβάλλοντα ήρεμης ροής, η δύναμη μπορεί να προσδιοριστεί άμεσα με την πολλαπλασιασμό της τάσης και των μετρήσεων ρεύματος. Ωστόσο, σε εναλλασσόμενα περιβάλλοντα, αυτός ο πολλαπλασιασμός παράγει εμφανή δύναμη, όχι την πραγματική δύναμη που καταναλώνεται. Αυτό συμβαίνει επειδή η συνολική παρεχόμενη δύναμη (εμφανής δύναμη) δεν εκμεταλλεύεται εντελώς· η ποσότητα που εκτελεί χρήσιμη εργασία ονομάζεται πραγματική δύναμη.
Με απλά λόγια, ο παράγοντας δύναμης είναι η συνημιτόνο της φάσης γωνίας μεταξύ τάσης (V) και ρεύματος (I). Για γραμμικά φορτία σε εναλλασσόμενα περιβάλλοντα, ο παράγοντας δύναμης κυμαίνεται από -1 έως 1. Μια τιμή πιο κοντά στο 1 δείχνει ένα πιο αποτελεσματικό και σταθερό σύστημα.
Ορισμός Παραγόντα Δύναμης που Οδηγεί
Ένας παράγοντας δύναμης που οδηγεί συμβαίνει όταν υπάρχει ένα καταναλωτικό φορτίο στο περιβάλλον. Σε απόλυτα καταναλωτικά ή αντιστατικά-καταναλωτικά (RC) φορτία, το ρεύμα οδηγεί την τάση εφοδιασμού, παράγοντας έναν παράγοντα δύναμης που οδηγεί.
Επειδή ο παράγοντας δύναμης είναι ο λόγος της πραγματικής δύναμης προς την εμφανή δύναμη και για συνημιτονοειδή κύματα, η συνημιτόνο της φάσης γωνίας μεταξύ τάσης και ρεύματος, το προηγούμενο ρεύμα δημιουργεί μια θετική φάση γωνία, παράγοντας έναν παράγοντα δύναμης που οδηγεί.
Όπως φαίνεται από το παραπάνω σχήμα, το ρεύμα I διασχίζει τον άξονα του χρόνου στο μηδέν πιο πρωτύ σε φάση από την τάση V. Αυτή η συνθήκη είναι γνωστή ως παράγοντας δύναμης που οδηγεί. Το σχήμα παρακάτω δείχνει το τρίγωνο δύναμης για έναν παράγοντα δύναμης που οδηγεί.
Ορισμός Παραγόντα Δύναμης που Ακολουθεί
Ένας παράγοντας δύναμης που ακολουθεί σε ένα εναλλασσόμενο περιβάλλον συμβαίνει όταν το φορτίο είναι διαστηρικό. Αυτό συμβαίνει επειδή, στην παρουσία απόλυτα διαστηρικών ή αντιστατικών-διαστηρικών φορτίων, υπάρχει μια φάση διαφορά μεταξύ τάσης και ρεύματος, ώστε το ρεύμα να ακολουθεί πίσω από την τάση. Ως αποτέλεσμα, ο παράγοντας δύναμης τέτοιων περιβάλλοντων λέγεται ότι ακολουθεί.
Εξετάστε τα κύματα τάσης εφοδιασμού και το ρεύμα μέσω ενός απόλυτα διαστηρικού φορτίου:
Εδώ, το ρεύμα διασχίζει το μηδέν του άξονα του χρόνου σε μεταγενέστερη φάση σε σύγκριση με την τάση, παράγοντας έναν παράγοντα δύναμης που ακολουθεί. Το τρίγωνο δύναμης για έναν παράγοντα δύναμης που ακολουθεί είναι δείχνει παρακάτω:
Συμπέρασμα
Από την παραπάνω συζήτηση, μπορεί να συμπεραχθεί ότι ιδανικά, η τάση και το ρεύμα υποθέτονται ότι είναι σε φάση, παράγοντας μια φάση γωνία 0° μεταξύ τους. Ωστόσο, στην πράξη, υπάρχει μια φάση διαφορά, και αυτή εκφράζεται από τον παράγοντα δύναμης του περιβάλλοντος.
