Öncül ve Gecikmeli Güç Faktörü | Aşama Farkı Anlatılıyor

Geri ve ileri güç faktörleri, AC elektrik sistemlerindeki güç faktörüyle ilgili iki temel kavramdır. Aralarındaki temel fark, akım ve voltaj arasındaki faz ilişkisindedir: ileri güç faktöründe, akım voltaja öncülük ederken, geri güç faktöründe, akım voltajın ardından gelir. Bu davranış devre içindeki yükün doğasına bağlıdır.

Güç Faktörü Nedir?

Güç faktörü, hem tek fazlı hem de üç fazlı devrelerde uygulanabilen, AC elektrik sistemlerinde kritik olan boyutsuz bir parametredir. Gerçek (veya gerçek) güce ile görünür güce oranı olarak tanımlanır.

DC devrelerinde, gücü belirlemek için voltaj ve akım okumalarını çarparak doğrudan hesaplanabilir. Ancak, AC devrelerinde bu çarpım, gerçek tüketilen gücü değil, görünür gücü verir. Çünkü toplam sağlanan güç (görünür güç) tamamen kullanılmaz; işe yarar kısmına gerçek güç denir.

Basitçe ifade edilirse, güç faktörü, voltaj (V) ve akım (I) arasındaki faz açısının kosinüsüdür. Doğrusal yükler için AC devrelerde, güç faktörü -1 ile 1 arasında değişir. 1'e daha yakın bir değer, daha etkin ve istikrarlı bir sistemi gösterir.

İleri Güç Faktörünün Tanımı

Kapasitif bir yük devrede bulunuyorsa, ileri güç faktörü ortaya çıkar. Sadece kapasitif veya direnç-kapasitif (RC) yüklerde, akım besleme voltajından önce gelir, bu da ileri güç faktörünü sonucu olur.

Güç faktörü, gerçek güce ile görünür güce oranıdır - ve sinusoidal dalgalarda, voltaj ve akım arasındaki faz açısının kosinüsüdür - ileri gelen akım, pozitif bir faz açısı oluşturarak, ileri güç faktörünü sağlar.

Yukarıdaki figürden görüldüğü gibi, akım $I$, voltaj $V$’den önce fazda zaman eksenini sıfır noktasında keser. Bu duruma ileri güç faktörü denir. Aşağıdaki şekil, ileri güç faktörü için güç üçgenini göstermektedir.

Geri Güç Faktörünün Tanımı

AC devresinde, yük indüktif doğada olduğunda, geri güç faktörü ortaya çıkar. Sadece indüktif veya direnç-indüktif yük varlığında, voltaj ve akım arasında bir faz farkı vardır ve bu, akımın voltajdan sonra gelmesine neden olur. Sonuç olarak, bu devrelerin güç faktörü geriye doğru olur.

Tamamen indüktif bir yük aracılığıyla beslenen voltaj ve akım dalgalarını düşünün:

Burada, akım, voltajdan daha geç fazda zaman ekseninin sıfır noktasını keser, bu da geri güç faktörünü sonucu olur. Geri güç faktörü için güç üçgeni aşağıda gösterilmiştir:

Sonuç

Yukarıdaki tartışmadan, ideal olarak, voltaj ve akımın fazda birbirine eşit olduğu varsayılmaktadır, bu da aralarında 0° faz açısına karşılık gelir. Ancak, pratikte, bir faz farkı vardır ve bu, devrenin güç faktörü ile temsil edilir.