Apakah itu Faktor Kuasa (Kosinus Phi)

Faktor kuasa manusia semula jadi (cosine phi) adalah seperti berikut. Seperti yang anda ketahui, dalam litar AC, secara amnya terdapat tiga jenis beban atau tiga jenis kuasa (tiga jenis arus, tiga jenis rintangan). Kuasa P aktif, Q reaktif, dan jumlah C masing-masing berkaitan dengan r aktif, x reaktif dan jumlah z rintangan.

Dari kursus kejuruteraan elektrik diketahui bahawa rintangan dipanggil aktif, di mana haba dibebaskan apabila arus berlalu. Rintangan aktif dikaitkan dengan kehilangan kuasa aktif dPnSama dengan kuasa dua arus yang didarab dengan rintangan dPn = Az2r W

Reaktans apabila arus mengalir melaluinya, ia tidak menyebabkan kerugian. Rintangan ini disebabkan oleh kearuhan L serta kemuatan C.

Rintangan induktif dan kapasitif adalah dua jenis reaktansi dan dinyatakan dengan formula berikut:

• reaktans atau rintangan induktif,

• rintangan kapasitif atau kemuatan,

Kemudian x = xL — НС° С… Contohnya, jika dalam litar xL= 12 Ohm, xc = 7 Ohm, maka tindak balas litar x = xL — NSc= 12 — 7 = 5 Ohm.

nasi. 1. Ilustrasi untuk menerangkan intipati kosinus «phi»: a — litar sambungan siri r dan L dalam litar arus ulang-alik, b — segitiga rintangan, c — segi tiga kuasa, d — segi tiga kuasa pada nilai yang berbeza ​daripada kuasa aktif.

Impedans z termasuk rintangan dan reaktans. Untuk sambungan siri r dan L (Rajah 1, a), segitiga rintangan digambarkan secara grafik.

Jika sisi segi tiga ini didarab dengan kuasa dua arus yang sama, maka nisbahnya tidak akan berubah, tetapi segitiga baru akan menjadi segi tiga kapasiti (Rajah 1, c). Semak butiran lanjut di sini - Segitiga rintangan, voltan dan kuasa

Seperti yang dilihat dari segi tiga, dalam litar AC, tiga kuasa biasanya berlaku: P aktif, Q reaktif dan jumlah S

P = Az2r = UIcosphy W,B = Az2x = Az2NSL — I2x° C = UIsin Var, S = Az2z = UIWhat.

Kuasa aktif boleh dipanggil kuasa kerja, iaitu, ia "memanaskan" (pelepasan haba), "lampu" (lampu elektrik), "bergerak" (pemacu motor elektrik), dll. Ia diukur dengan cara yang sama seperti kuasa malar , dalam watt.

Dibangunkan kuasa aktifb sepenuhnya tanpa kesan digunakan dalam penerima dan wayar plumbum pada kelajuan cahaya — hampir serta-merta. Ini adalah salah satu ciri ciri kuasa aktif: sebanyak mana ia dijana, begitu banyak yang digunakan.

Kuasa reaktif Q tidak digunakan dan mewakili ayunan tenaga elektromagnet dalam litar elektrik.Aliran tenaga dari sumber ke penerima dan sebaliknya adalah berkaitan dengan aliran arus melalui wayar, dan kerana wayar mempunyai rintangan aktif, terdapat kerugian di dalamnya.

Oleh itu, dengan kuasa reaktif, kerja tidak dijalankan, tetapi kerugian berlaku, yang untuk kuasa aktif yang sama, semakin besar, semakin kecil faktor kuasa (cosphi, kosinus «phi»).

Satu contoh. Tentukan kehilangan kuasa dalam talian dengan rintangan rl = 1 ohm jika kuasa P = 10 kW dihantar melaluinya pada voltan 400 V sekali pada cosphi1 = 0.5 dan kali kedua pada cosphi2 = 0.9.

Jawab. Arus dalam kes pertama I1 = P / (Ucosphi1) = 10/(0.4•0.5) = 50 A.

Kehilangan kuasa dP1 = Az12rl = 502•1 = 2500 W = 2.5 kW.

Dalam kes kedua, Az1 semasa = P / (Ucosphi2) = 10/(0.4•0.9) = 28 A.

Kehilangan kuasa dP2 = Az22rl = 282•1 = 784 W = 0.784 kW, i.e. dalam kes kedua kehilangan kuasa adalah 2.5 / 0.784 = 3.2 kali lebih kecil hanya kerana nilai cosfi lebih tinggi.

Pengiraan dengan jelas menunjukkan bahawa semakin tinggi nilai kosinus «phi», semakin rendah kehilangan tenaga dan semakin kurang keperluan untuk meletakkan logam bukan ferus semasa memasang pemasangan baru.

Dengan meningkatkan kosinus «phi» kami mempunyai tiga matlamat utama:

1) menjimatkan tenaga elektrik,

2) menjimatkan logam bukan ferus,

3) penggunaan maksimum kuasa terpasang penjana, transformer dan secara amnya motor AC.

Keadaan terakhir disahkan oleh fakta bahawa, sebagai contoh, dari pengubah yang sama adalah mungkin untuk mendapatkan kuasa yang lebih aktif, semakin besar nilai pengguna cosfi.Jadi, daripada pengubah dengan kuasa undian Sn= 1000 kVa pada cosfi1 = 0.7 anda boleh mendapatkan kuasa aktif P1 = Снcosfie1 = 1000 • 0.7 = 700 kW, dan pada cosfi2 = 0.95 R2 = Сncosfi2= 1000 • 09. kW.

Dalam kedua-dua kes, pengubah akan dimuatkan sepenuhnya kepada 1000 kVA. Motor aruhan dan transformer beban terkurang adalah punca faktor kuasa rendah di kilang. Sebagai contoh, motor aruhan pada kelajuan melahu mempunyai cosfixx lebih kurang sama dengan 0.2, manakala apabila dimuatkan kepada kuasa undian sfin = 0.85.

Untuk lebih jelas, pertimbangkan anggaran segi tiga kuasa untuk motor aruhan (Rajah 1, d). Semasa operasi melahu, motor aruhan menggunakan kuasa reaktif kira-kira sama dengan 30% daripada kuasa undian, manakala kuasa aktif yang digunakan dalam kes ini adalah kira-kira 15%. Oleh itu, faktor kuasa adalah sangat rendah. Apabila beban meningkat, kuasa aktif meningkat dan kuasa reaktif berubah sedikit dan oleh itu cosfi meningkat. Baca lebih lanjut mengenainya di sini: Faktor kuasa pemacu

Aktiviti utama yang meningkatkan nilai cosfi adalah beroperasi pada kapasiti pengeluaran penuh. Dalam kes ini, motor tak segerak akan beroperasi dengan faktor kuasa yang hampir dengan nilai nominal.

Aktiviti penambahbaikan faktor kuasa dibahagikan kepada dua kumpulan utama:

1) tidak memerlukan pemasangan peranti pampasan dan sesuai dalam semua kes (kaedah semula jadi);

2) berkaitan dengan penggunaan peranti pampasan (kaedah buatan).

Unit pemeluwapan untuk meningkatkan faktor kuasa

Aktiviti kumpulan pertama, mengikut garis panduan semasa, termasuk rasionalisasi proses teknologi, yang membawa kepada peningkatan mod tenaga peralatan dan peningkatan faktor kuasa. Langkah yang sama termasuk penggunaan motor segerak dan bukannya beberapa tak segerak (pemasangan motor segerak dan bukannya tak segerak disyorkan jika perlu untuk meningkatkan kecekapan).

Baca juga mengenai topik ini: Bekalan kuasa AC dan kehilangan kuasa