Vodeći kontra Zapazni faktor snage | Objašnjenje razlike fazne razlike

Vodeći i zakasneli faktor snage su dva ključna koncepta vezana za faktor snage u AC električnim sistemima. Glavna razlika leži u fazi odnosa između struje i napona: kod vodećeg faktora snage, struja vodi napon, dok kod zakasnelog faktora snage, struja zakašnjava za naponom. Ovo ponašanje zavisi od prirode opterećenja u krugu.

Šta je Faktor Snage?

Faktor snage je ključan, bezdimenzioni parametar u AC električnim sistemima, primenljiv na jednofazne i trofazne krugove. Definiše se kao odnos stvarne (ili realne) snage do očigledne snage.

U DC krugovima, snaga se može odrediti direktno množenjem merenja napona i struje. Međutim, u AC krugovima, ovaj proizvod daje očiglednu snagu, ne stvarnu potrošenu snagu. To je zato što ukupna isporučena snaga (očigledna snaga) nije u potpunosti iskorišćena; deo koji obavlja korisni rad naziva se stvarna snaga.

Jednostavno rečeno, faktor snage je kosinus faze između napona (V) i struje (I). Za linearna opterećenja u AC krugovima, faktor snage se kreće od -1 do 1. Vrednost bliža 1 ukazuje na efikasniji i stabilniji sistem.

Definicija Vodećeg Faktora Snage

Vodeći faktor snage nastaje kada je u krugu prisutno kapacitivno opterećenje. U čisto kapacitivnim ili otpornokapacitivnim (RC) opterećenjima, struja vodi napon, što rezultira vodećim faktorom snage.

Pošto je faktor snage odnos stvarne snage do očigledne snage — i za sinusne talase, kosinus faze između napona i struje — vodeća struja stvara pozitivan fazni ugao, dajući vodeći faktor snage.

Kao što je vidljivo na gornjoj slici, struja $I$ preseca vremensku osu na nuli ranije u fazi nego napon $V$. Ova situacija se naziva vodeći faktor snage. Slika ispod ilustruje trostrani faktor snage za vodeći faktor snage.

Definicija Zakasnelog Faktora Snage

Zakasneli faktor snage u AC krugu nastaje kada je opterećenje induktivne prirode. To je zato što, u prisustvu čisto induktivnog ili otpornoinduktivnog opterećenja, postoji fazna razlika između napona i struje tako da struja zakašnjava za naponom. Kao rezultat, faktor snage takvih krugova se smatra zakasnelim.

Razmotrite talase napajanja i struje kroz čisto induktivno opterećenje:

Ovdje, struja preseca nulti tačku vremenske ose kasnije u fazi u odnosu na napon, što rezultira zakasnelim faktorom snage. Trostrani faktor snage za zakasneli faktor snage prikazan je ispod:

Zaključak

Iz prethodne diskusije može se zaključiti da se idealno pretpostavlja da su napon i struja u fazi, što rezultira faznim uglom od 0° između njih. Međutim, u praksi, postoji fazna razlika, a to se predstavlja faktorom snage kruga.