Gvida kontra Malantaŭa Faktoro de Potenco | Faza Diferenco Eklarigita

Antaŭaj kaj malantaŭaj potencfaktoroj estas du gravaj konceptoj rilatantaj al la potencfaktoro en AC elektraj sistemoj. La ĉefa diferenco kuŝas en la fazrilato inter kuranto kaj voltado: en antaŭa potencfaktoro, la kuranto antaŭiras la voltadon, dum en malantaŭa potencfaktoro, la kuranto malantaŭiras la voltadon. Tiu konduto dependas de la naturo de la ŝarĝo en la cirkvito.

Kio estas Potencfaktoro?

Potencfaktoro estas grava, dimensie-libera parametro en AC elektraj sistemoj, aplikata al ambaŭ unufazaj kaj trifazaj cirkvitoj. Ĝi estas difinita kiel la rilatumo de vera (aŭ reela) potenco al aparenta potenco.

En DC cirkvitoj, la potenco povas esti determinita direktre per multipliko de voltada kaj kuranta legoj. Tamen, en AC cirkvitoj, tiu produkto donas aparentan potencon, ne la efektivan konsumitan potencon. Tio estas pro tio, ke la totala suplitapotenca (aparenta potenco) ne estas tute utiligita; la parto, kiu faras utilan laboron, nomiĝas vera potenco.

Simpla dirite, potencfaktoro estas la kosinuso de la fazangulo inter voltado (V) kaj kuranto (I). Por linearaj ŝarĝoj en AC cirkvitoj, la potencfaktoro etendiĝas de -1 ĝis 1. Valoro pli proksima al 1 indikas pli efikan kaj stabilan sistemon.

Difino de Antaŭa Potencfaktoro

Antaŭa potencfaktoro okazas, kiam kapacita ŝarĝo estas prezentita en la cirkvito. En pure kapacitaj aŭ rezistiva-kapacitaj (RC) ŝarĝoj, la kuranto antaŭiras la suplitavoltadon, rezultigante antaŭan potencfaktoron.

Ĉar potencfaktoro estas la rilatumo de vera potenco al aparenta potenco—kaj por sinusaj ondoformoj, la kosinuso de la fazangulo inter voltado kaj kuranto—la antaŭira kuranto kreitas pozitivan fazangulon, donante antaŭan potencfaktoron.

Kiel evidente el la supra figuro, la kuranto $I$ transpasas la tempaksison je nul pli frue en fazo ol la voltado $V$. Tiu konduto estas konata kiel antaŭa potencfaktoro. La suba figuro ilustras la potenctriangulon por antaŭa potencfaktoro.

Difino de Malantaŭa Potencfaktoro

Malantaŭa potencfaktoro en AC cirkvito okazas, kiam la ŝarĝo estas induktiva laŭ naturo. Tio estas pro tio, ke, en la prezenco de pure induktiva aŭ rezistiva-induktiva ŝarĝo, ekzistas fazdiferenco inter voltado kaj kuranto, tia ke la kuranto malantaŭiras la voltadon. Kiel rezulto, la potencfaktoro de tiaj cirkvitoj estas dirita esti malantaŭa.

Konsideru la ondoformojn de la suplitavoltado kaj la kuranton tra pure induktiva ŝarĝo:

Ĉi tie, la kuranto transpasas la nulan punkton de la tempaksiso je pli malfrua fazo kompare al la voltado, rezultigante malantaŭan potencfaktoron. La potenctriangulo por malantaŭa potencfaktoro estas montrita sube:

Konkludo

El la supre priskribitaj diskutoj, oni povas konkludi, ke ideale, voltado kaj kuranto estas supozitaj esti en fazo, rezultigante fazangulon de 0° inter ili. Tamen, praktike, ekzistas fazdiferenco, kaj tio estas reprezentita per la potencfaktoro de la cirkvito.