Juhiv vs järglev liitfaktor | Faasierine selgitatud

Johtiv ja jälgiv võimsuse tegur on kaks olulist mõistet, mis on seotud võimsuse teguriga AC-elektrisüsteemides. Peamine erinevus seisneb voolu ja pingevahelises faasisuhetes: johtivas võimsuse teguris jookseb vool eesmäärat, samas kui jälgivas võimsuse teguris jälgib vool pinget. See käitumine sõltub lüliti süsteemis oleva laadi loost.

Mis on võimsuse tegur?

Võimsuse tegur on oluline, mõõteta parameeter AC-elektrisüsteemides, mis on rakendatav nii ühefaasilistele kui ka kolmefaasilistele tsüklitele. See defineeritakse tõelise (või reaal-) võimu ja nähtava võimu suhtena.

DC-tsüklites saab võimu määrida otse pinge- ja voolulugude korrutamisel. Kuid AC-tsüklites annab see korrutis nähtava võimu, mitte tegelikult tarbitud võimu. Sellel on põhjus, et kogu toodetud võimus (nähtav võimus) ei ole täielikult kasutatud; osa, mis teostab kasutatavat tööd, nimetatakse reaalvõimuna.

Lühidalt öeldes on võimsuse tegur pingevoo (V) ja voolu (I) faasisuhte kosinus. Lineaarsete laadide puhul AC-tsüklites ulatub võimsuse tegur vahemikus -1 kuni 1. Väärtus, mis on lähedane 1-le, viitab tõhusamale ja stabiilsemale süsteemile.

Johtiva võimsuse teguri definitsioon

Johtiv võimsuse tegur tekib, kui tsüklis on kapatsiitiline laad. Päris kapatsiitilistes või vastus-kapatsiitilistes (RC) laadides jookseb vool eesmäärat, mis tulemusena annab johtiva võimsuse teguri.

Kuna võimsuse tegur on reaalvõimu ja nähtava võimu suhe – ja sinusoidsete lainekujude puhul on see pingevoo ja voolu faasisuhte kosinus – siis johtiv vool loob positiivse faasisuhte, mis annab johtiva võimsuse teguri.

Kuva kohaselt läbib vool $I$ ajateel nullpunkti varakama faasis kui pinge $V$. See tingimus on tuntud kui johtiv võimsuse tegur. Järgnev kuva illustreerib johtiva võimsuse teguri võimkorda.

Jälgiva võimsuse teguri definitsioon

AC-tsüklis tekib jälgiv võimsuse tegur, kui laad on induktiivne. See on selle tõttu, et päris induktiivsete või vastus-induktiivsete laadide korral on pingevoo ja voolu vahel faasisuhete erinevus, mis tulemusena annab, et vool jälgib pinget. Seega öeldakse, et selliste tsüklite võimsuse tegur on jälgiv.

Vaadake läbi pinge ja voolu lainekujusid, mis läbib päris induktiivset laadit:

Siin läbib vool ajateel nullpunkti hiljem faasis kui pinge, mis tulemusena annab jälgiva võimsuse teguri. Järgnev kuva näitab jälgiva võimsuse teguri võimkorda:

Järeldus

Ülaltoodust arutelust võib järeldada, et ideaalses olukorras eeldatakse, et pinge ja vool on sama faasis, mis tulemusena annab 0° faasisuhte. Kuid tõelistes tingimustes eksisteerib faasisuhe, mis on esitatud tsüklite võimsuse tegurina.