Ο συντελεστής ισχύος είναι ο σημαντικός παράγοντας για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της χρήσης του ηλεκτρική ενέργεια σε δίκτυο ισχύος. Εάν ο συντελεστής ισχύος είναι καλός ή υψηλός (ενότητα), τότε μπορούμε να πούμε ότι πιο αποτελεσματικά η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται σε ένα σύστημα ισχύος. Καθώς ο συντελεστής ισχύος είναι χαμηλός ή μειώνεται, η αποτελεσματικότητα της χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας μειώνεται στο σύστημα ισχύος. Ο χαμηλός συντελεστής ισχύος ή η μείωση του συντελεστή ισχύος προκαλείται από διάφορους λόγους. Έτσι, για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος υπάρχουν διάφορες τεχνικές διόρθωσης του συντελεστή ισχύος. Η διόρθωση συντελεστή ισχύος χρησιμοποιώντας πυκνωτές διόρθωσης συντελεστή ισχύος είναι η καλύτερη και αποτελεσματική μέθοδος διαφόρων μεθόδων διόρθωσης συντελεστή ισχύος. Αλλά, πρωτίστως πρέπει να γνωρίζουμε τι είναι ο συντελεστής ισχύος, ο υπολογισμός του συντελεστή ισχύος και η διόρθωση του συντελεστή ισχύος.
Τι είναι ο παράγοντας ισχύος;
Ένας παράγοντας ισχύος μπορεί να περιγραφεί με διάφορους όρους όπως, μπορεί να ονομαστεί ως ο λόγος μεταξύ ενεργού ισχύος και φαινομενικής ισχύος, μπορεί να οριστεί ως το συνημίτονο της γωνίας μεταξύ τάσης και ρεύματος. Το συνημίτονο της γωνίας μεταξύ τάση και ρεύμα θεωρείται (όχι ημιτονοειδής ή εφαπτομένη ή γωνία ομοιομορφίας), επειδή λαμβάνεται υπόψη το διάγραμμα φάσης της τάσης ή του ρεύματος από το τρίγωνο ισχύος.
Υπολογισμός συντελεστή ισχύος
Συζητήσαμε ότι η αποδοτικότητα του συστήματος ισχύος εξαρτάται από τον συντελεστή ισχύος και για τη βελτίωση της αποτελεσματικής χρήσης του ισχύς σε ένα σύστημα ισχύος ο συντελεστής ισχύος πρέπει να βελτιωθεί. Όμως, πριν από αυτό πρέπει να γνωρίζουμε τον συντελεστή ισχύος του συστήματος ισχύος, δηλαδή, πρέπει να γνωρίζουμε τον υπολογισμό του συντελεστή ισχύος. Ο υπολογισμός του συντελεστή ισχύος μπορεί να προκύψει χρησιμοποιώντας τη γωνία μεταξύ της τάσης τροφοδοσίας και του ρεύματος φορτίου όπως φαίνεται στο σχήμα.
Γωνία μεταξύ τάσης τροφοδοσίας και ρεύματος φορτίου
Ο συντελεστής ισχύος βρίσκεται πάντα σε κλειστό διάστημα από -1 έως +1. Ο υπολογισμός του συντελεστή ισχύος μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας ένα τρίγωνο ισχύος, το συνημίτονο της γωνίας μεταξύ ενεργού ισχύος και φαινομενικής ισχύος θεωρείται ως συντελεστής ισχύος και είναι ίδιο με τη γωνία μεταξύ τάση τροφοδοσίας και φορτίστε ρεύμα.
Γωνία μεταξύ ενεργού ισχύος και φαινομενικής ισχύος
Έτσι, εάν η γωνία μεταξύ της τάσης τροφοδοσίας και του ρεύματος φορτίου ή της γωνίας μεταξύ ενεργού και φαινομενικής ισχύος μειώνεται, τότε το συνημίτονο αυτής της γωνίας αυξάνεται, γεγονός που καθιστά τον συντελεστή ισχύος σχεδόν ενωμένη. Αυτό δείχνει την αποτελεσματικότητα της χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα σύστημα ισχύος. Στην πραγματικότητα, ο συντελεστής ισχύος ενότητας δεν είναι πρακτικά αδύνατος λόγω των χωρητικών και επαγωγικών φορτίων που προκαλούν οδήγηση ή υστέρηση. Έτσι, για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος για χρήση ηλεκτρική ισχύς αποτελεσματικά, υπάρχουν διάφορες τεχνικές διόρθωσης συντελεστή ισχύος.
Νωρίτερα σε αυτό το άρθρο, συζητήσαμε ότι ο υπολογισμός του συντελεστή ισχύος μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας τη γωνία μεταξύ τάσης τροφοδοσίας και ρεύματος φορτίου ή γωνίας μεταξύ ενεργού ισχύος και φαινομενικής ισχύος. Εάν εξετάσουμε την εξίσωση της ισχύος, τότε ο υπολογισμός του συντελεστή ισχύος μπορεί να γίνει ως εξής.
Στις ακόλουθες εξισώσεις, S-φαινόμενη ισχύς, Q-άεργη ισχύς και P-ενεργή ισχύς. Το τρίγωνο ισχύος που σχηματίζεται από αυτές τις δυνάμεις φαίνεται στο σχήμα.
Συντελεστής ισχύος και τρίγωνο ισχύος
Η πραγματική ισχύς που χρησιμοποιείται για τροφοδοσία φορτίων ονομάζεται ενεργός ισχύς (P) και δίνεται ως
Ενεργή ισχύς
Η φαινομενική ισχύς (S) είναι στιγμιαίο μέγεθος ταλαντωμένης ισχύος που μετράται σε VA ή KVA και μπορεί να εκφραστεί ως εξής
Προφανής δύναμη
Η άεργη δύναμη και αποθηκευμένη ενέργεια στο σύστημα ισχύος είναι ανάλογες μεταξύ τους και μετράται σε VAR ή KVAR. Τώρα, ο υπολογισμός του συντελεστή ισχύος μπορεί να εκφραστεί ως
Συντελεστής ισχύος
Ο συντελεστής ισχύος (PF) ονομάζεται επίσης παράγοντας ισχύος μετατόπισης (DPF).
Ο υπολογισμός του μονοφασικού συντελεστή ισχύος και ο τριφασικός υπολογισμός του συντελεστή ισχύος μπορούν να δοθούν όπως φαίνεται παρακάτω, οι οποίοι αφαιρούνται από τις μονοφασικές και τριφασικές εξισώσεις υπολογισμού ισχύος.
Ο μονοφασικός συντελεστής ισχύος δίνεται ως
Υπολογισμός συντελεστή ισχύος μονοφασικής
Όπου Ισχύς-kW, Τάση-Βολτ και Ρεύμα-Αμπέρ.
Τρεις συντελεστές ισχύος που προκύπτουν από τον τριφασικό υπολογισμό ισχύος
Υπολογισμός τριφασικού συντελεστή ισχύος (τάση γραμμής σε γραμμή)
Όπου ισχύς-kW, τάση γραμμής σε γραμμή-βολτ και ρεύματα-αμπέρ.
Υπολογισμός τριφασικού συντελεστή ισχύος (γραμμή προς ουδέτερη τάση)
Όπου ισχύς-kW, τάση γραμμής σε γραμμή-βολτ και ρεύματα-αμπέρ.
Διόρθωση συντελεστή ισχύος
Μετά τον υπολογισμό του συντελεστή ισχύος, εάν είναι καλό, τότε η ηλεκτρική ισχύς λέγεται ότι χρησιμοποιείται αποτελεσματικά στο σύστημα ισχύος. Όμως, εάν ο υπολογισμός του συντελεστή ισχύος δίνει χαμηλό συντελεστή ισχύος, τότε απαιτείται διόρθωση του συντελεστή ισχύος για τη βελτίωση της απόδοσης του συστήματος. Υπάρχουν διάφοροι λόγοι όπως επαγωγικά φορτία (γεννήτριες επαγωγής, επαγωγικοί κινητήρες, λαμπτήρες εκκένωσης υψηλής έντασης κ.λπ.), λόγω των οποίων επηρεάζεται ο συντελεστής ισχύος.
Έτσι, η διόρθωση του συντελεστή ισχύος θα βελτιώσει τα επίπεδα τάσης στο σύστημα ισχύος, μειώνει τις απώλειες που θα αυξήσουν την χωρητικότητα του συστήματος, εξαλείφει την ποινή του συντελεστή ισχύος, μειώνει τη ζήτηση της ενεργού ισχύος αιχμής μειώνει έτσι τα τέλη χρησιμότητας. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για διόρθωση συντελεστή ισχύος (μείωση της γωνίας μεταξύ της τάσης τροφοδοσίας και του ρεύματος φορτίου, αυξάνοντας έτσι την τιμή του συντελεστή ισχύος προς την ενότητα) όπως διόρθωση συντελεστή ισχύος χρησιμοποιώντας πυκνωτές διόρθωσης συντελεστή ισχύος, σύγχρονο, φίλτρο και διόρθωση ενεργού ενισχυτή
Βελτίωση συντελεστή ισχύος χρησιμοποιώντας πυκνωτές διόρθωσης συντελεστή ισχύος
Πυκνωτές διόρθωσης συντελεστή ισχύος
Ο συντελεστής ισχύος μπορεί να βελτιωθεί χρησιμοποιώντας πυκνωτές διόρθωσης συντελεστή ισχύος χρησιμοποιώντας την ιδιότητα των πυκνωτών, δηλαδή έναν κορυφαίο συντελεστή ισχύος που μπορεί να μειώσει την επίδραση στον συντελεστή ισχύος από επαγωγικά φορτία. Επειδή, η επαγωγική αντίδραση του επαγωγικού φορτίου μπορεί να ακυρωθεί χρησιμοποιώντας την χωρητική αντίδραση των πυκνωτών διόρθωσης συντελεστή ισχύος. Υπάρχουν διάφοροι τύποι πυκνωτών διόρθωσης συντελεστή ισχύος, όπως πυκνωτές διόρθωσης συντελεστή ισχύος ABB, πυκνωτές διόρθωσης σταθερού συντελεστή ισχύος και πυκνωτές αυτόματης διόρθωσης συντελεστή ισχύος, οι οποίοι συνήθως χρησιμοποιούνται για διόρθωση συντελεστή ισχύος.
Σε αυτό το άρθρο, συζητήσαμε για τον υπολογισμό του συντελεστή ισχύος, αλλά ξέρετε πώς να υπολογίσετε τη χρήση αντίστασης κωδικός χρώματος αντίστασης ; Γνωρίζετε την ηλεκτρονική αριθμομηχανή αντίστασης και την αριθμομηχανή Ohm's law;
