Zer da Indar Faktorea?
Elektrizitate ingeniaritzan, AC elektrizitate sistema baten indar faktorea (IF) kargua ondoratzen duen lan-indarra (kilowatt, kW eran neurtua) eta zirkuituan doazen aparente-indarra (kilovolt amper, kVA eran neurtua) arteko arrazoia bezala definitzen da. Indar faktorea tarte itxiaren (-1 eta 1 artean) dimentsiorik gabeko zenbaki bat da.
“Ideala” den indar faktorea bat da (edo “unitatea” deritzena). Hori da zirkuituan inongo reaktiboko indarririk ez dagoenean, eta beraz, aparente-indarra (kVA) erreal-indarra (kW) berdina dela. Bat izan diren indar faktoreko kargaak hobereneko kargatzea da.
Hala ere, hori ez da realista, eta praktikan indar faktorea 1 baino txikiagoa izango da. Indar faktoreko zuzenketa teknikak erabiltzen dira indar faktorea hori idealeraino gehitu ahal izateko.
Honi laguntzeko, askatu egingo dugu zer den indarra.
Indarra lan egin dezakeen kapasitatea da. Elektrizitate domenian, elektrizitate-indarra unitate-zati bakoitzeko beste forma batera (kaloria, argi, etab.) pas daitekeen elektrizitate energia kopurua da.
Matematikoki, indar faktorea elementu baten gainean gertatzen den tenperatura-hondamena eta bertan igotzen den korrontea arteko produktua da.
Lehenengo, DC zirkuituetan, DC indize iturri bakarrekin, induktoreek eta kondensadoreek, oinarri estatuan, biribildura eta irekita errespektibo behatzen dira.
Beraz, oso zirkuitua erresistibo gisa jarduten da eta elektrizitate-indarra oso kaloria moduan disipatzen da. Hemen tenperatura eta korrontea fasetan berdinak dira eta elektrizitate-indarra guztia honela ematen da:
Orain, AC zirkuitura joanez, induktoreek eta kondensadoreek zenbait impedimentzia ematen dute:
Induktoreak elektrizitate energia magnetiko gisa gorde eta kondensadoreak elektrizitate energia elektroestatiko gisa gorde. Ez dituzte inolako disipazioa. Gainera, tenperatura eta korrontaren artean fase-desplazamendu bat dago.
Beraz, erresistor, induktore eta kondensadore osatutako osoan, iturriaren tenperatura eta korrontaren artean fase-desplazamendu bat egon daiteke.
Fase-desplazamendu honezko kosinua elektrizitate-indar faktorea deitzen da. Faktore hau (-1 < cosφ < 1 ) lan egiteko erabiliko den indar osoaren zatia adierazten du.
Beste zatia induktore eta kondensadoreetan, hurrenez hurren, magnetiko edo elektroestatiko gisa gordeko da.
Kasu honetan, indar osoa hau da:
Horixe da aparente-indarra eta bere unitatea VA (Volt-Amp) da eta 'S' bezala adierazten da. Oso indar elektrikoaren zatia lan egiteko erabiliko den aktiboa da. 'P' bezala adierazten dugu.
P = Aktiboa = Oso indar elektrikoa.cosφ eta bere unitatea watt da.
Beste zatia reaktiboa da. Reaktiboa lanik ez du egiten, baina aktiboa egiteko beharrezkoa da. 'Q' bezala adierazten dugu eta matematikoki hau da:
Q = Reaktiboa = Oso indar elektrikoa.sinφ eta bere unitatea VAR (Volt-Amp Reaktiboa) da. Reaktiboa iturburu eta kargartan oscilatzen da. Horren ulertzeko hobeto, guztiak triangelu baten bidez adierazten dira.
Matematikoki, S2 = P2 + Q2, eta elektrizitate-indar faktorea aktiboa / aparentea da.
Indar faktorea terminoa AC zirkuituetan soilik agertzen da. Matematikoki, iturburuaren tenperatura eta korrontaren arteko fase-desplazamenduaren kosinua da. Oso indar (aparente-indarra) totalaren zatia, lan egiteko erabiliko den aktiboa deitzen da.
Indar Faktorearen Hobekuntzarako Beharra
Aktiboa P = VIcosφ. Korronta cosφ-ren alderantzizkoa da indar jakin bat eta tenperatura jakin batean igotzeko. Beraz, indar faktorea handiagoa, korronta txikiagoa izango da. Korronta txikiagoa, konduktoreen sezioko area txikiagoa eskatzen du, eta beraz, konduktoreak eta diruak ahoratzen dira.
Aurretik atera den erlazioan ikusten dugu indar faktore txikia korronta handiagoa sortzen duela, eta beraz, kupreko galera handiagoa gertatzen da. Alternagailuan, elektrizitate transformatorretan eta transmitapen eta banaketako lerroetan tenperatura-hondamendu handia gertatzen da – horrek tenperatura-regulazio oso txikia ematen dio.
Makinarien KVA marka ere indar faktore handiarekin gutxitu egiten da, formula hau jarraituz:
Beraz, makinaren tamaina eta kostua ere gutxitu egiten dira.
Hortaz, elektrizitate-indar faktorea unitateraino mantentzea garrantzitsua da – askoz ahulagoa da.
Hobetu indar faktorea hiru modu nagusi daude:
Kondensadore Bankuak
Sinkronikoak
Fase Aurristerak
Indar faktorearen hobekuntza tenperatura eta korrontaren arteko fase-desplazamendua gutxitzea da. Kargaen gehienak indarki naturakoak direnez, funtzionatzeko reaktiboko indar bat behar dute.
Karga paraleloan instalatutako kondensadore edo kondensadore banku bat hau reaktiboko indar ematen du. Lokalki reaktiboko indar iturri gisa jarduten dira, eta beraz, gutxiago reaktiboko indar igoten da lerroan.
Kondensadore bankuak tenperatura eta korrontaren arteko fase-desplazamendua gutxitzen dute.
Sinkronikoak 3 faseko sinkroniko motoreak dira, kanpoan ez duten karga bat.
Sinkroniko motoreak excitazioaren arabera aurrera, atzerantz edo unitatean jardun dezakete. Kargak indarkiak badira, sinkroniko bat kargaren aldean konektatzen da eta overexcited egiten da.
Sinkronikoak kondensadore gisa jarduten dira. Iturburuetatik edo reaktiboko indarra ematen du.
