Definizione del fattore di potenza

Il fattore di potenza è un elemento della massima importanza per una griglia bene. È molto comune per l'energia elettrica professionista che ha una grande esperienza nella correzione del fattore di potenza, ma non sa che cosa significa realmente questo termine. Così ho deciso di montare questo articolo cercando di spiegare qual è il fattore di potenza in un ben illustrato e didattico.

La griglia in Brasile è alimentato con corrente alternata (AC) di 127 volt RMS per fase e 60 Hz Alcuni siti non sono 127 volt, ma sono ancora 60 Hz Che cosa significa?

Tensione di rete

La tensione delle nostre gamme di rete da -179,6 a 179,6 V V ogni 0,008 secondi, che ci dà un ciclo (di zero, vai a 179,6 V, torna a zero volt, vai a -179, 6 V e di nuovo andare a zero volt) e per eseguire un ciclo che ci vogliono 0,016 secondi. Si verifica in 1 secondo di 60 cicli, in modo da 60 Hz Ma la nostra rete è 127 V? Perché 179,6 V? La V 127, RMS. Sarebbe l'equivalente di dire che una corrente AC in forma di onda sinusoidale, che varia tra i 179,6 ei -179,6 V V ha lo stesso effetto, per esempio in una lapada di una tensione (come una batteria) a 127 V. Un altro, più generale, che a dire che un ciclo è 0,016 secondi (solo 60 Hz) a dire che ha 360 di cui questa affermazione è valida per tutte le frequenze. Dunque il fattore di potenza.

Il fattore di potenza è un parametro che misura il divario tra la tensione e la corrente che circola attraverso una rete. Egli è il coseno dell'angolo di ritardo. Se il divario è un ciclo di ottava, 45 anni, il fattore di potenza è il coseno di 45 è 0,71. Il divario più grande che può richiedere fino a corrente come capo della tensione in quanto dietro di esso è di 90 gradi, in modo che il fattore di potenza è sempre compresa tra zero e 1.

Ci sono fondamentalmente 3 tipi di carichi che possono essere collegati in rete: un carico resistivo (ad esempio ferri da stiro, lampadine, docce), carichi induttivi (ad esempio, motori, trasformatori) e carichi capacitivi (ad esempio, banca condensatori, luci fluorescenti, i computer).

Quando ci si connette a una rete su un carico resistivo, la corrente che scorre attraverso il carico è anche alternata e segue esattamente la tensione applicata. Quando è la tensione di picco è il picco di corrente e la valle, quando la tensione è un valore in corrente. Quando ciò accade si dice che la tensione e corrente sono in fase, cioè, sincronizzato. Una volta che il divario è pari a zero gradi e coseno di zero è 1. Fattore di potenza è pari a 1. All carico puramente resistivo ha Power Factor 1.

Puramete resistivo

Hanno un carico induttivo, che provoca un ritardo della catena. Esso garantisce che, quando attivata, inizia un flusso di corrente solo quando il ciclo completo di ¼, 90, di tensione. Ciò è dovuto ai campi magnetici creati da bobine di filo (bobina) nel esistenti carichi induttivi. In questo caso il coseno di 90 gradi è uguale a zero. Fattore di potenza è pari a zero. All fattore puramente di potenza induttivo di carico è pari a zero.

Puramente induttivo

Al contrario, un carico capacitivo causa un ritardo nella tensione. Esso garantisce che, una volta accesa, la tensione inizia solo ad apparire solo quando ¼ a ciclo completo, 90, della corrente. Ciò è dovuto ai campi elettrici creati dal condensatori esistenti in carica. In questo caso il coseno di 90 gradi è uguale a zero. Fattore di potenza è pari a zero. Ogni carico puramente capacitivo ha zero del fattore di potenza.

Puramente capacitivo

Ma questo accade solo quando il carico è puramente resistivo o puramente induttivi o puramente capacitivi. Ma la più comune è una miscela di queste accuse. Una tassa può avere caratteristiche resistivi e induttivi, allo stesso tempo, così come resistivi e capacitivi, ma mai induttivi e capacitivi, questo è impossibile. In questo caso, a seconda del grado di queste miscele, l'angolo del gap varia e può raggiungere un valore compreso tra zero gradi e 90 gradi.

Induttivo

Nel caso di cui sopra, abbiamo un mix: metà induttivi e mezzo resistivo, causando un ritardo nella corrente 1 / 8 del ciclo, 45. Presto il fattore di potenza è il coseno di 45 è 0,71.

Ma perché un basso fattore di potenza è cattivo? La potenza di un circuito elettrico è dato da P = IX U, dove P è la potenza, i è la corrente che scorre e U è la tensione applicata. Semplicemente moltiplicare la corrente per la tensione che ha il potere. In un carico resistivo che è vero, perché la tensione va di pari passo con la corrente. In un carico induttivo non è più così. Quando la tensione è a zero volt, la corrente è al massimo e quando la tensione è al massimo, la corrente è pari a zero amplificatori. Lo stesso vale per il carico capacitivo. In tal modo la potenza di un carico puramente capacitivo o puramente induttivo è sempre pari a zero. Con che ha corrente che attraversa la rete e non potere essere fornita. E 'per questo motivo che l'utilità di potenza richiede un fattore di potenza di almeno 0,92, altrimenti avrebbero dovuto avere una griglia di grande capacità, che possano sostenere grandi correnti, ma forniscono poca potenza. Aumentare il fattore di potenza, si può anche utilizzare cavi più sottili, come il calo in corso, e quindi risparmiare molto denaro in cavi e dei trasformatori. Questo potere è chiamata potenza attiva. E 'questo potere che svolge un lavoro nel settore. Quindi, per calcolare il potere reale è stato introdotto più di una legislatura nella formula del potere: il fattore di potenza.

= P IX U x FP -> Unità di potenza attiva (Watt)

Per correggere questo fattore a bassa potenza, basta installare i due tipi di carico contemporaneamente. Se avete un sacco di carico induttivo, installa carico capacitivo, il carico è capacitivo, induttivo installa carico. Come un ritardo e altre innovazioni, la somma dei due è una carica neutra, che né anticipi né ritardi, vale a dire, un carico puramente resistivo. È come un braccio di ferro: una persona su ciascun lato tirando il cavo.

Tiro alla fune

Se due persone hanno la stessa forza, la corda si trova nel mezzo (carico resistivo). Se il induttivo è più forte il condensatore, diminuisce il fattore di potenza, quindi installare batterie di condensatori allo scopo di corrispondere i due. In questa analogia, è come essere chiamato una persona in più per aiutare tirare la corda dalla parte più debole di equilibrio con la parte più forte.

Con questa speranza mi hanno aiutato a capire questo concetto così importante per il sistema elettrico in generale.

Autore: Jamil Baltazar - Electrical Engineer da UFV-MG.