Коэффициент мощности это что: Коэффициент мощности

Коэффициент мощности и способы его повышения — Студопедия

Поделись  

Коэффициентом мощности называется отношение активной (средней за период) мощности Р к полной (кажущейся) мощности S.

коэффициент мощности =

Полная мощность, как это следует из треугольника мощности (рис. 29):

где Q – реактивная мощность. Кроме того, справедливы следующие соотношения: S = UI, P = UIcosφ, Q = UIsinφ, где U, I, φ – соответственно действующие значения напряжения и тока и угол сдвига по фазе между напряжением и током на входе потребителя переменного тока. В общем случае результирующая реактивная мощность определяется как разность индуктивной Q_L и емкостной Q_C мощностей

Нетрудно видеть (рис. 29), что коэффициент мощности может быть представлен как косинус угла сдвига φ между напряжением и током

Коэффициент мощности можно также получить как отношение активной составляющей к полной величине: сопротивления или проводимости, напряжения или тока эквивалентной последовательной и параллельной цепей, то есть

как это следует из соответствующих подобных треугольников.

Как известно [2], площадь поперечного сечения проводов линий электропередач и электрических сетей, обмоток электрических машин и трансформаторов выбирается из условий нагрева, то есть по величине тока I, который при заданном напряжении пропорционален полной мощности S = UI. Энергия, преобразуемая из электрической необратимо в другие виды (механическую, тепловую, химическую и др.), то есть используемая человеком для практических целей, пропорциональна активной энергии и соответствующей ей активной мощности Р, которая, как следует из выражения (58), может быть представлена в виде:

Поскольку U = const (стандартная величина напряжения, подаваемого на зажимы приемника), то одна и та же величина активной мощности Р может передаваться приемнику при большем токе и низком cosφ, или меньшем токе и более высоком значении коэффициента мощности cosφ.

Поэтому выгодно повышать cosφ на входе приемника, поскольку при этом снижается ток I в питающей линии, что позволяет увеличить ее пропускную способность, то есть передать дополнительную активную мощность, а также снизить потери напряжения на входе приемника и потери энергии на нагревание проводов линии электропередачи.

Большинство приемников электрической энергии переменного тока имеет индуктивный характер, то есть они потребляют индуктивную мощность Q_L (асинхронные двигатели, трансформаторы, электромагниты, выпрямители, магнитные пускатели и т.д.). Для уменьшения индуктивной мощности, передаваемой по линии, и повышения тем самым cosφ существует ряд мероприятий, в том числе искусственное повышение cosφ с помощью батареи конденсаторов, которое рассмотрим в этом разделе применительно к однофазному активно-индуктивному приемнику или одной фазе симметричного трехфазного приемника.

На рисунке 30а показана эквивалентная схема приемника, который представлен в виде двух параллельно включенных ветвей: активной r и катушки индуктивности L. Согласно первому закону Кирхгофа вектор действующее значение тока приемника равен геометрической сумме активного и индуктивного токов:

где величина тока .

Векторная диаграмма напряжения U питающей линии и токов эквивалентной схемы показана на рисунке 30б. Если стороны заштрихованного векторного треугольника токов умножить на напряжение U, то получится подобный исходному треугольник мощностей приемника со сторонами P, Q и S (рис. 30б)

Рис. 30

На рисунке 31а показана схема, на которой параллельно приемнику с помощью ключа K можно включить компенсирующий конденсатор с емкостью С.

Если ключ K разомкнут, то по питающей линии течет ток I = I_пр, чему соответствует векторная диаграмма на рисунке 30б.

Рис. 31

Чтобы уменьшить ток I линии, необходимо замкнуть ключ K (рис. 31а). При этом в цепи конденсатора потечет ток , опережая напряжение U на угол π/2, причем – емкостное сопротивление конденсатора при частоте питающей сети f = 50 Гц (ω = 2πf – угловая частота).

Согласно первому закону Кирхгофа при замкнутом ключе K (рис. 31а)

где I_p = I_L – I_C – реактивный ток, поступающий из сети. Соответствующая равенству (62) векторная диаграмма показана на рисунке 31б. Из диаграммы видно, что при включенном конденсаторе ток линии изменяется до величины I < I_пр, угол φ¢ между током I в линии и напряжением U уменьшается (φ¢ < φ), а, следовательно, коэффициент мощности увеличится (cosφ¢ > cosφ).

Оказывается, что экономически целесообразно повышать cosφ до величины cosφ¢ = 0,85¸0,9 при отстающем токе I, так как при достижении резонанса cosφ¢ = 1,0 или перекомпенсации, то есть опережающем токе (φ < 0) чрезмерно повышается стоимость устанавливаемых конденсаторов.

Задача повышения cosφ обычно формулируется следующим образом: задан активно-индуктивный приемник, получающий питание от сети с напряжением U и имеющий при заданной активной мощности P = const невысокий cosφ. Необходимо рассчитать емкость компенсирующей батареи конденсаторов такой величины, чтобы коэффициент мощности установки повысился до значения cosφ¢ > cosφ.

Можно показать, что величина емкости С при этом должна рассчитываться по формуле

Вывод этой зависимости приведен в [7].

Необходимо помнить, что при включении компенсирующего конденсатора (рис. 31а) сам приемник продолжает работать с тем же самым током I_пр и низким cosφ, а коэффициент мощности cosφ¢ повышается на входе всей установки, включающей сам приемник и компенсирующий конденсатор.



Что такое коэффициент мощности cos ф?

Что такое коэффициент мощности cos ф?

Коэффициент мощности cos фи (φ) определяется как отношение полезной мощности к полной. Математически это определение часто записывают в виде кВт/кВА, где числитель – активная (действительная) мощность, а знаменатель – кажущаяся (активная + реактивная, полная) мощность.

Как найти коэффициент мощности формула?

Определение коэффициента мощности PF = P (кВт)/S (кВА), где: P = активная мощность; S = полная мощность.

Что называется коэффициентом мощности электрической цепи?

Коэффициентом мощности или cos φ электрической сети называется отношение активной мощности к полной мощности нагрузки расчетного участка.

Как определяется коэффициент мощности cos φ?

Математически cos φ определяется как отношение активной мощности к полной или равен отношению косинуса этих величин (отсюда и название параметра). … Геометрически коэффициент мощности можно изобразить, как косинус угла на векторной диаграмме между током, напряжением между током, напряжением.

Как найти коэффициент мощности трехфазной цепи?

P=U*I*sinφ, где U и I — действующие=эффективные=среднеквадратичные значения напряжения и тока, а φ- сдвиг фаз между ними

Как найти реактивную мощность через косинус?

Чем больше реактивная составляющая Q, тем меньше полезная P. Чтобы вычислить активную мощность необходимо полную S умножить на косинус фи: P= S•cos ϕ. На заметку!

В чем измеряется косинус фи?

cosφ — именно так обозначается это понятие – это отношение активной мощности к полной. cosφ не измеряется ни в Ваттах, ни в Герцах – ни в чем, потому как это коэффициент и является относительной величиной. Он может варьироваться от 0 до 1. И чем ближе к 1, тем лучше.

Как определяется коэффициент мощности в цепи переменного тока?

Определение и физический смысл Коэффициент мощности равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности. Активная мощность расходуется на совершение работы. В случае синусоидальных тока и напряжения полная мощность представляет собой геометрическую сумму активной и реактивной мощностей.

Какие меры принимаются Чтобы увеличить коэффициент мощности?

Увеличения коэффициента мощности (уменьшения угла φ — сдвига фаз тока и напряжения) можно добиться следующими способами:

• заменой мало загруженных двигателей двигателями меньшей мощности,
• понижением напряжения
• выключением двигателей и трансформаторов, работающих на холостом ходу,

Что такое мощность цепи переменного тока?

Из этого выражения следует, что средняя мощность в цепи переменного тока зависит не только от действующих значений тока I и напряжения U, но и от разности фаз j между ними. Максимальная мощность соответствует нулевому сдвигу фаз и равна произведению UI.

Какие мощности бывают в цепи переменного тока?

В сети переменного тока различают полную, активную и реактивную мощность. Отметим, что само понятие реактивной мощности актуально только для электротехнических устройств переменного тока.

В чем измеряется электрическая мощность?

ватт

Что такое мощность переменного тока?

Мощность переменного тока -это произведение силы тока с напряжением и косинусом сдвига фаз. При этом беспрепятственно можно посчитать только активную и реактивную разновидность. Узнать полное мощностное значение можно через векторную зависимость этих показателей и площади.

Как определяется мощность электрического тока?

P = A t = U ⋅ I ⋅ t t = U ⋅ I . Таким образом: Мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока: P = U ⋅ I . Из этой формулы можно определить и другие физические величины.

Как определяется единица мощности электрического тока?

Единица измерения мощности имеет собственное название: ватт — единица измерения электрической мощности в том числе. Обозначается ватт как Вт. Мощность электрического тока равна 1 Вт, если за одну секунду он совершает работу равную одному джоулю.

Как выражается мощность электрического тока через напряжение и силу тока?

1. Мощность численно равна работе, совершенной в единицу времени. … P = U * I, где P — работа электрического поля; U — напряжение электрического поля; I — сила тока.

Какие способы определения мощности?

Мощность можно определить двумя способами: косвенным и прямым. В первом случае это делается при помощи амперметра и вольтметра, а также осциллографа. Измеряются значения напряжения и тока, а затем по формулам вычисляется мощность.

Что называется мощность электрического тока?

6. Какие единицы мощности используют на практике? Мощностью называется скалярная физическая величина, характеризующая работу, совершенную за единицу времени. … Как выражается мощность электрического тока через напряжение и силу тока?

Что такое мощности?

Мо́щность — это скалярная физическая величина, равная в общем случае скорости изменения, преобразования, передачи или потребления энергии системы. В более узком смысле мощность равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

Какие существуют мощности?

Во всех справочниках по электротехнике различаются четыре вида мощности: мгновенная, активная, реактивная и полная.

Что принимается за единицу мощности?

4)За единицу мощности в международной системе принят ватт ( Вт) — мощность, при которой работа в 1 Дж выполняется за 1 с времени. … Единица мощности в СГС-системе ( эрг / с) специального названия не имеет. 6)За единицу мощности в системе единиц СИ принимается ватт.

Как выражается единица мощности через основные единицы СИ?

Мощность в международной системе единиц (СИ) измеряется в ваттах Вт (Ватт). Мощность равна 1 Вт, если за одну секунду совершается работа равная одному джоулю. Свое название ватт получил в честь изобретателя Дж. Ватта.

Какие приборы надо использовать в электрической цепи Чтобы определить мощность тока на каком либо ее участке?

Для измерения напряжения источника питания вольтметр присоединяют непосредственно к его зажимам. Для определения работы или мощности тока можно использовать специальный измерительный прибор — ваттметр.

В каком потребителе измеряют силу тока?

Для измерения силы тока применяется измерительный прибор, который называется Амперметр. Силу тока приходится измерять гораздо реже, чем напряжение или сопротивление, но, тем не менее, если нужно определить потребляемую мощность электроприбором, то без зная величины потребляемого ним тока, мощность не определить.

Назад к основам: что означает коэффициент мощности и почему мы должны его корректировать?

Современные коммерческие, промышленные, торговые и даже бытовые помещения все чаще заполняются электронными устройствами, такими как ПК, мониторы, серверы и копировальные аппараты, которые обычно питаются от импульсных источников питания (SMPS). Если они не спроектированы должным образом, они могут создавать нелинейные нагрузки, которые создают гармонические токи и, возможно, напряжения в сети электроснабжения. Гармоники могут повредить кабели и оборудование в этой сети, а также другое оборудование, подключенное к ней. Проблемы включают в себя перегрев и опасность возгорания, высокие напряжения и блуждающие токи, сбои в работе оборудования и отказы компонентов и другие возможные последствия. Нелинейная нагрузка может генерировать эти гармоники, если она имеет низкий коэффициент мощности. Другие нагрузки могут иметь низкие коэффициенты мощности, не создавая гармоник. В этом посте рассматриваются эти проблемы, обстоятельства, которые могут привести к повреждению генерации гармоник, и практические подходы к их уменьшению.

Две причины плохого коэффициента мощности

На самом простом уровне мы можем сказать, что коэффициент мощности электрического или электронного устройства представляет собой отношение мощности, которую оно получает от сети, к мощности, которую оно фактически потребляет. «Идеальное» устройство имеет коэффициент мощности 1,0 и потребляет всю потребляемую мощность. Это будет нагрузка, которая является линейной и полностью резистивной, то есть такой, которая остается постоянной независимо от входного напряжения и не имеет значительной индуктивности или емкости. На рис. 1 показаны формы входных сигналов, которые будет демонстрировать такое устройство. Во-первых, форма волны тока совпадает по фазе с напряжением, а во-вторых, обе формы волны синусоидальны.

Рис. 1: Кривые входного напряжения и тока для устройства с PF = 1,0

Рис. 1: Кривые входного напряжения и тока для устройства с PF = 1,0

На практике некоторые устройства имеют коэффициент мощности, равный единице, но многие другие имеют нет. Устройство имеет плохой коэффициент мощности по одной из двух причин; либо он потребляет ток не в фазе с напряжением питания, либо потребляет ток несинусоидальной формы. Несинусоидальный случай, известный как коэффициент мощности смещения, обычно связан с электродвигателями внутри промышленного оборудования, в то время как несинусоидальный случай, известный как коэффициент мощности искажения, обычно наблюдается с электронными устройствами, такими как ПК, копировальные аппараты. и зарядные устройства, работающие от импульсных источников питания (SMPS). Мы кратко рассмотрим коэффициент мощности смещения, прежде чем перейти к случаю искажения, который имеет более непосредственное отношение к разработчикам электронных систем питания. Однако важно знать оба случая. Например, на некоторых инженерных курсах проблема коэффициента мощности обсуждается только с точки зрения двигателей, что вызывает путаницу, когда их студенты позже сталкиваются с низким коэффициентом мощности, проявляемым SMPS.

Электродвигатели и проблемы с коэффициентом мощности смещения

Электродвигатели создают мощные магнитные поля, которые создают напряжение или обратную электродвижущую силу, противоположную приложенному напряжению. Это приводит к тому, что ток питания отстает от приложенного напряжения. Возникающая в результате противофазная составляющая тока не может обеспечить полезную мощность, но увеличивает требуемую мощность электроснабжения объекта и затраты на электроэнергию. Установка конденсаторов на двигатели уменьшает отставание по фазе и улучшает их коэффициент мощности.

SMPS и проблемы коэффициента мощности искажений

В то время как нагрузки коэффициента мощности смещения не вызывают гармоник и связанных с ними проблем, нагрузки коэффициента мощности искажений, такие как SMPS , будут делать это, если их коэффициент мощности не будет улучшен.

Входной каскад переменного тока SMPS обычно состоит из мостового выпрямителя, за которым следует большой фильтрующий конденсатор. Эта схема потребляет ток от сети только тогда, когда линейное напряжение превышает напряжение на конденсаторе. Это приводит к тому, что ток течет прерывисто, что приводит к несинусоидальной форме волны тока, показанной на рисунке 2.

Рис. 2: Несинусоидальная форма волны тока, отображаемая SMPS с плохим коэффициентом мощности

Рис. 2: Несинусоидальная форма волны тока, отображаемая SMPS с низким коэффициентом мощности

Для анализа можно использовать преобразование Фурье, математический процесс. сигнала и разбить его на набор синусоидальных составляющих. Они включают в себя основную частоту — 50 Гц в Европе, 60 Гц в Америке — и набор преимущественно нечетных кратных основной частоты, известных как гармоники. Третья гармоника — 150 Гц (или 180 Гц), пятая — 250 Гц (300 Гц) и так далее. На рис. 3 показан типичный спектр гармоник для электронной нагрузки SMPS. Основная составляющая полезно потребляется SMPS, в то время как гармоники являются реактивными и создают проблемы, описанные выше. Отношение основной амплитуды к сумме амплитуд всех гармоник дает коэффициент мощности устройства.

Рис. 3: Типичный спектр гармоник для электронной нагрузки SMPS

Рис. 3: Типичный спектр гармоник для электронной нагрузки SMPS

Международный стандарт

Существует международный стандарт, описывающий и устанавливающий допустимые пределы для генерации сетевых гармоник изделия. В ЕС эталоном является IEC 61000-3-2, охватывающий уровни мощности оборудования от 75 Вт до 600 Вт. Стандарт распределяет оборудование по четырем классам — A, B, C и D. Класс D охватывает персональные компьютеры, мониторы персональных компьютеров и телевизионные приемники.

Проверенные и инновационные решения для коррекции коэффициента мощности

Хотя существуют решения с пассивным коэффициентом мощности, общее мнение отрасли состоит в том, что активные конструкции обеспечивают наилучшее улучшение коэффициента мощности. Обычно они основаны на технологии повышающего преобразователя, как в примере, показанном на рис. 4.

Рис. 4: Схема активной коррекции коэффициента мощности с использованием повышения напряжения

Рис. 4: Схема активной коррекции коэффициента мощности с использованием повышения напряжения

Рис. 5: Осциллограммы напряжения и тока для активной схемы повышения напряжения

Рис. 5. Кривые напряжения и тока для активной схемы повышения напряжения

Для этого схема управления использует в качестве шаблона кривую входного напряжения. Схема управления измеряет входной ток, сравнивает его с формой волны входного напряжения и регулирует добавочное напряжение, чтобы получить форму волны входного тока той же формы (5–I). В то же время схема управления отслеживает напряжение на шине и регулирует добавочное напряжение, чтобы поддерживать выход постоянного тока с грубой регулировкой (5–B). Поскольку основной функцией схемы управления является подача синусоидального входного тока, напряжение на шине постоянного тока может незначительно изменяться.

Использование схемы активной коррекции коэффициента мощности приводит к небольшому количеству скачков входного тока и, следовательно, к низкому уровню искажений и гармоник входного тока, потребляемого от линии. Однако недавно компания Vicor представила модульную переднюю часть переменного тока, основанную на их новой архитектуре динамического преобразователя под названием Adaptive Cell.

Модуль AC Front End предлагает ряд улучшений для разработчиков систем. В частности, он обеспечивает универсальный вход от 85 В до 264 В _AC , высокую эффективность и высокую удельную мощность, особенно учитывая, что это комплексное решение, включающее изолированный и регулируемый выход постоянного тока, а также выпрямление и коррекцию коэффициента мощности. Устройство уменьшает распространение гармоник линии переменного тока, улучшая общее качество электроэнергии на уровне системы и объекта. Общее гармоническое искажение превышает требования EN61000-2-3, а высокая частота переключения и резонансные переходы упрощают внешнюю фильтрацию и соответствие стандартам электромагнитных помех.

Сопутствующее содержание

Обзор продукта: Внешний блок переменного тока

Определение коэффициента мощности генератора

Что такое определение коэффициента мощности генератора?

Когда вы ищете генератор или хотите лучше понять свою текущую машину, важно понять коэффициент мощности генератора. При расчете коэффициента мощности учитываются детали работы генератора, чтобы вы могли максимально увеличить производительность с помощью имеющегося у вас генератора и выявить любые проблемы на ранней стадии.

Генераторы разных размеров имеют разные коэффициенты мощности, влияющие на нагрузку, на которую они рассчитаны. От определений и измерений до разницы между кажущейся мощностью и реальной мощностью — получение дополнительной информации о вашем генераторе — это первый шаг к более эффективной работе.

Объяснение коэффициента мощности генератора

Размышляя о дальнейших шагах для коммерческого генератора, вам может быть интересно, что означает коэффициент мощности генератора? Коэффициент мощности генератора или номинальная мощность генератора измеряет, насколько эффективно машина использует свою энергию. Обычно выражаемое в виде десятичной дроби или процента, это значение указывает общий ток, который ваш генератор может использовать для выполнения определенной работы.

В идеале вся мощность, потребляемая нагрузкой от энергосистемы, должна идти на полезную работу. Однако в действительности типичный коэффициент мощности системы обычно составляет менее 100%, поскольку другие электрические аспекты означают, что не вся мощность генератора может быть направлена ​​на работу нагрузки.

Вы можете посмотреть на коэффициент мощности через пару различных взаимосвязей переменных. Коэффициент мощности относится к взаимосвязи между напряжением и синусоидальными волнами тока. Это также относится к соотношению между активной мощностью, реактивной мощностью и полной мощностью.

Реальная мощность или рабочая мощность — это фактическая мощность, потребляемая генератором, измеряемая в ваттах (Вт). Реактивная мощность — это количество неиспользуемой мощности, вырабатываемой генератором, измеряемое с помощью вольт-ампер-реактивной (ВАР). Полная мощность, или полная мощность, представляет собой комбинацию реальной мощности и реактивной мощности, создаваемую напряжением и током цепи и измеряемую в вольт-амперах (ВА).

Хотя генератор является машиной, поставляющей энергию, нагрузка генератора, то есть любые устройства, на которые подается питание, создает коэффициент мощности. Стандартный отраслевой коэффициент мощности генератора составляет 0,8, или 80 %, что означает, что эти нагрузки могут потреблять 80 % мощности генератора. В большинстве случаев генераторы, которые используют коэффициент мощности (или сокращенно PF) с номинальным коэффициентом мощности 0,8, являются 3-фазными генераторами.

Чем выше коэффициент мощности, тем эффективнее нагрузка использует энергию генератора. Коэффициент мощности 1,0 означает, что нагрузка использует 100% мощности, что очень эффективно. Стандарты рейтинга коэффициента мощности зависят от фазы вашего генератора, что позволяет вам оптимизировать эффективность вашего генератора. Кроме того, в других странах действуют другие стандарты напряжения, поэтому важно понимать общие коэффициенты мощности в вашей стране. Большинство генераторов, использующих коэффициент мощности 1,0, являются однофазными генераторами.

Поскольку коэффициент мощности вашего генератора будет зависеть от его фазы, важно понимать разницу между однофазными и трехфазными генераторами. Оба типа генераторов используют переменные токи (AC), которые представляют собой электрические токи, которые текут в двух направлениях, а не по одному пути, для увеличения вырабатываемой мощности и универсальности. Однофазный генератор будет использовать один цикл переменного тока, а трехфазный генератор будет включать три.

Просмотреть бывшие в употреблении генераторы

Как рассчитать коэффициент мощности генератора

Расчет коэффициента мощности генератора поможет вам определить оптимальный размер генератора для ваших коммерческих нужд. Генераторы должны соответствовать требованиям нагрузки вашей компании, чтобы гарантировать, что ваши операции могут продолжаться во время неожиданных отключений.

Как и при любых электрических изменениях, всегда консультируйтесь с сертифицированным электриком, который поможет вам с расчетами и решениями.

Автоматические калькуляторы мощности — ценный инструмент для определения общих потребностей вашего генератора. Однако определение коэффициента мощности само по себе требует понимания того, как каждая переменная соотносится друг с другом для производства энергии и мощностных нагрузок.

Коэффициент мощности – это отношение активной мощности к полной мощности. Коэффициент мощности можно рассчитать по формуле:

PF = кВт/кВА

Где:

• PF = коэффициент мощности
• кВт = реальная мощность, измеренная в киловаттах

90 105 кВА = полная мощность, измеренная в киловольт-амперах 90 106

Треугольник мощности и коэффициент мощности генератора переменного тока

Треугольник власти указывает на то, как три типа власти соотносятся друг с другом. Он показывает, как общий коэффициент мощности влияет на потребляемый или потерянный переменный ток (AC).

Принципы тригонометрии диктуют правила треугольника мощности, поскольку каждое значение степени представляет собой сторону прямоугольного треугольника. Вы можете использовать теорему Пифагора, a ² +b ² =c ² , чтобы определить одно значение, если у вас есть два других значения.

Как и при любом тригонометрическом вычислении, начните с размещения типов мощности по сторонам прямоугольного треугольника, с активной мощностью по оси x, реактивной мощностью по оси y и полной мощностью по гипотенузе. Затем найдите длину любой неизвестной стороны, используя длины двух других сторон.

Запаздывающий и опережающий коэффициент мощности

При обсуждении коэффициента мощности два наиболее важных термина — опережение и запаздывание. Все генераторы имеют электрическую цепь, которая является путем передачи электрического тока. Электрическая нагрузка — это точка в цепи, где этот ток преобразуется в полезное тепло, движение или свет.

Все электрические нагрузки относятся к одной из трех категорий — емкостные, индуктивные или резистивные. Эти различные типы нагрузки потребляют мощность переменного тока по-разному. Все нагрузки влияют на характеристики цепи в прямой зависимости от тока, то есть скорости, с которой течет электрический заряд, и напряжения, которое представляет собой разницу в заряде между двумя точками цепи.

Резистивные нагрузки питают нагревательные элементы и потребляют ток в виде синусоидальной волны, которая соответствует напряжению. Любая чисто резистивная нагрузка имеет коэффициент мощности 1,0 или 100%. Полные коэффициенты мощности также называют факторами единичной мощности. Коэффициенты мощности, равные единице, могут встречаться в нагрузках, в которых преобладают электронные устройства, или резистивных нагрузках, таких как освещение и обогреватели.

Индуктивные нагрузки питают электродвигатели. Синусоидальные волны индуктивного тока достигают пика после пиков напряжения, в результате чего две волны не совпадают по фазе. Другими словами, ток нагрузки отстает от напряжения, создавая отстающий коэффициент мощности.

Емкостные нагрузки помогают контролировать энергопотребление в больших цепях. Емкостные синусоидальные волны достигают своего пика раньше пика волн напряжения, создавая опережающий коэффициент мощности.

Что вызывает отставание и опережение коэффициента мощности?

Асинхронные двигатели обычно вызывают отстающий коэффициент мощности. Для исправления запаздывания можно добавить к току емкостные нагрузки.

Конденсаторно-интенсивные нагрузки, синхронные двигатели с малой нагрузкой или асинхронные двигатели, приводимые в движение своими нагрузками, могут привести к опережающему коэффициенту мощности. Чтобы скорректировать опережение коэффициента мощности, добавьте к току индуктивные нагрузки.

Большинство промышленных нагрузок имеют несколько двигателей, поэтому признанным стандартом является отстающий коэффициент мощности 0,8. Сегодняшние нагрузки делают практически невозможным достижение опережающего коэффициента мощности.

Что происходит при низком коэффициенте мощности?

Низкие коэффициенты мощности неэффективны и затратны для вашего бизнеса, поэтому их следует по возможности избегать. Коэффициент мощности ниже 0,8, что является отраслевым стандартом, считается низким.

Многие проблемы могут вызвать низкий коэффициент мощности, в том числе:

• Слишком много асинхронных двигателей с низким коэффициентом отстающей мощности
• Переменные нагрузки энергосистемы, иногда высокие, иногда низкие
• Другие системы, работающие с низким коэффициентом отстающей мощности

Низкий коэффициент мощности и ток нагрузки обратно пропорциональны. Низкий коэффициент мощности снижает электрическую распределительную способность генератора за счет увеличения потока его тока, поэтому система теряет активную мощность.

Генераторы с низким коэффициентом мощности имеют такие недостатки как:

• Большая мощность в кВА: Генераторы и другое электрическое оборудование оцениваются в единицах полной мощности, или кВА. Более низкий коэффициент мощности приводит к увеличению номинальной мощности в кВА, что часто делает это оборудование большим и дорогим.
• Неэффективность: Большие токи при низком коэффициенте мощности означают, что оборудование должно работать больше, чтобы производить меньше энергии.
• Снижение производительности оборудования: Низкий коэффициент мощности вызывает большие перепады напряжения, что означает меньшее напряжение на стороне генератора. Устройства с низким коэффициентом мощности имеют пониженную производительность и могут нуждаться в дополнительном оборудовании для регулирования напряжения для правильной работы.

Преимущества генераторов, работающих с более высоким коэффициентом мощности

Повышение коэффициента мощности вашего генератора может дать множество преимуществ для вашего бизнеса и оборудования. Работа вашего генератора с максимальным потреблением кВА приводит к более высоким затратам на электроэнергию. Улучшение коэффициента мощности помогает увеличить ежегодную чистую экономию энергии.

Более высокий коэффициент мощности также увеличивает производительность генератора. Количество блоков, поставляемых генератором, зависит от его коэффициента мощности. Более высокие коэффициенты мощности позволяют генераторам подавать больше энергии в свои системы, увеличивая общую доходность системы.

Как увеличить коэффициент мощности генератора

Ваша цель как оператора генератора должна состоять в том, чтобы достичь как можно более высокого коэффициента мощности. Самый эффективный способ повысить коэффициент мощности машины — это компенсировать ее отставание или опережение. Поскольку индуктивные силовые нагрузки вызывают наибольшее количество проблем с низким коэффициентом мощности, подключение устройств с опережающим коэффициентом мощности, таких как конденсатор, может нейтрализовать отставание и повысить общий коэффициент мощности нагрузки.

Нагрузки, превышающие коэффициент мощности

Современный генератор обычно может производить электричество с эффективностью около 93,5%. Ветровые нагрузки, трение в подшипниках и тепловые потери составляют 6,5% потерь. Кроме того, 1 л.с. равняется 0,746 кВт мощности, что равно кВА, умноженному на коэффициент мощности. Это означает, что если нагрузка вызывает увеличение коэффициента мощности выше 0,8, но фактическая номинальная мощность 600 кВт остается неизменной, номинальная полная мощность в кВА может быть увеличена, чтобы обеспечить более высокий коэффициент мощности.

Всегда знайте свои точные требования к нагрузке, чтобы выбрать подходящее оборудование. Если ваши нагрузки превышают коэффициент мощности 0,8, вы потенциально можете решить проблему, объединив несколько генераторов в сеть, чтобы создать нагрузку большей мощности для оптимизации энергоэффективности.