Calculul factorului de putere Factorul de putere Manualul electronic
Capitolul 11 - Factorul de putere
După cum sa menționat anterior, unghiul acestui „triunghi de putere” indică grafic raportul dintre cantitatea de putere disipată (sau consumată) și cantitatea de putere absorbită/returnată.
De asemenea, se întâmplă să fie același unghi ca și cel al impedanței circuitului în formă polară. Atunci când este exprimat ca o fracțiune, acest raport între puterea reală și puterea aparentă se numește factorul de putere pentru acest circuit.
Deoarece puterea adevărată și puterea aparentă formează laturile adiacente și respectiv hipotenuzele unui triunghi dreptunghiular, raportul factorului de putere este, de asemenea, egal cu cosinusul acelui unghi de fază. Folosind valori din ultimul exemplu de circuit:
Trebuie remarcat faptul că factorul de putere, la fel ca toate măsurătorile raportului, este o cantitate fără unitate.
Valorile factorului de putere
Pentru circuitul pur rezistiv, factorul de putere este 1 (perfect), deoarece puterea reactivă este egală cu zero. Aici, triunghiul de putere ar arăta ca o linie orizontală, deoarece latura opusă (putere reactivă) ar avea o lungime zero.
Pentru circuitul pur inductiv, factorul de putere este zero, deoarece puterea adevărată este egală cu zero. Aici, triunghiul de putere ar arăta ca o linie verticală, deoarece latura adiacentă (putere reală) ar avea o lungime zero.
Același lucru s-ar putea spune pentru un circuit pur capacitiv. Dacă nu există componente disipative (rezistive) în circuit, atunci puterea adevărată trebuie să fie egală cu zero, făcând orice putere din circuit pur reactivă.
Triunghiul de putere pentru un circuit pur capacitiv ar fi din nou o linie verticală (îndreptată în jos, nu în sus, așa cum era pentru circuitul pur inductiv).
Importanța factorului de putere
Factorul de putere poate fi un aspect important de luat în considerare într-un circuit de curent alternativ, deoarece orice factor de putere mai mic de 1 înseamnă că cablajul circuitului trebuie să transporte mai mult curent decât ceea ce ar fi necesar cu reactanța zero în circuit pentru a furniza aceeași cantitate de (adevărat ) puterea la sarcina rezistivă.
Dacă ultimul nostru circuit de exemplu ar fi fost pur rezistiv, am fi fost în măsură să livrăm 169.256 wați complet la încărcare cu aceleași 1.410 amperi de curent, mai degrabă decât măsura 119.365 wați pe care o disipează în prezent cu aceeași cantitate de curent.
Factorul de putere slab face ca un sistem de furnizare a energiei să fie ineficient.
Factor de putere slab
Factorul de putere slab poate fi corectat, paradoxal, prin adăugarea unei alte sarcini la circuit, atragând o cantitate egală și opusă de putere reactivă, pentru a anula efectele reactanței inductive a sarcinii.
Reactanța inductivă poate fi anulată numai prin reactanța capacitivă, deci trebuie să adăugăm un condensator în paralel cu circuitul nostru de exemplu ca sarcină suplimentară.
Efectul acestor două reactanțe opuse în paralel este de a aduce impedanța totală a circuitului egală cu rezistența sa totală (pentru a face unghiul de fază al impedanței egal sau cel puțin mai aproape de zero).
Deoarece știm că puterea reactivă (necorectată) este de 119,998 VAR (inductivă), trebuie să calculăm dimensiunea corectă a condensatorului pentru a produce aceeași cantitate de putere reactivă (capacitivă).
Deoarece acest condensator va fi direct în paralel cu sursa (de tensiune cunoscută), vom folosi formula de putere care începe de la tensiune și reactanță:
Să folosim o valoare a condensatorului rotunjită de 22 µF și să vedem ce se întâmplă cu circuitul nostru: (Figura de mai jos)