látszólagos teljesítmény

Az összes elektromos elem, amely közvetlenül beavatkozik az elektromos energia előállításának, átalakításának, továbbításának és elosztásának folyamataiba, egyetlen közös műveletet alkot, innen származik, hogy szinte az összes villamos energia, amelyet az iparokban, gyárakban, az összes otthonban fogyasztunk olyan elemek, amelyek villamos energiát fogyasztó berendezésnek tekinthetők.

Mi a teljesítménytényező?
Ez az elektromos energia helyes felhasználásának minőségi és mennyiségi mutatója.
Azt is mondhatjuk, hogy a teljesítménytényező olyan kifejezés, amelyet a munkává alakított elektromos energia mennyiségének leírására használnak.

Mivel a teljesítménytényező a fogyasztás és a terhelés típusa szerint változik, áttekintünk néhány fogalmat, hogy matematikailag kifejezzük a teljesítménytényezőt.

Mi az a hatalom?
A váltakozó áramú teljesítmény mérése az induktorok és a kondenzátorok hatása miatt bonyolultabb, mint az egyenáram. Tehát bármely váltakozó áramkörben ez a három paraméter az induktivitás, a kapacitás és az ellenállás különféle kombinációkban van.

Tisztán rezisztív áramkörökben a feszültség (V) fázisban van az (i) árammal, ezek közül néhány eszköz izzólámpa, vasaló, elektromos kályha stb. Minden energia fényenergiává vagy hőenergiává alakul.

Míg egy induktív vagy kapacitív áramkörben a feszültség és az áram 90 ° fázison kívül van egymással. Tisztán induktív áramkörben az áram 90 ° -kal elmarad a feszültségtől. Tisztán kapacitív áramkörben az áram 90 ° -kal megelőzi a feszültséget.

Az erő meghatározható munkaképességként, más szóval, mint átalakulás, változás vagy energiaátadás sebessége egységenként.

Háromféle hatalom létezik

A különféle elektromos eszközök az elektromos energiát más energiákká alakítják át, például mechanikus, fény, hő, kémiai formákká.

Ez az energia megfelel a hasznos energiának vagy az aktív teljesítménynek, vagy egyszerűen az erőnek, hasonlóan az ellenállás által fogyasztott energiához. Wattban kifejezve.
Az elektromágneses tér hatását kihasználó motorok, transzformátorok és általában minden elektromos eszköz aktív energiát igényelnek a hasznos munkák elvégzéséhez, míg a reaktív energiát a mágneses mező előállítására használják, és az elektromos mezőt igen nem produkál semmilyen munkát.

A reaktív teljesítmény az aktív teljesítmény fázisa 90 °.
Ezt a teljesítményt reaktív volt-amperben fejezzük ki. (VAR)

Ennek eredménye az általa igényelt áramfogyasztásra alkalmazott feszültség mérlegelése.
Ez az aktív teljesítmény és a meddő teljesítmény vektorainak összegének az eredménye is.
Ez a teljesítmény volt-amperben (VA) van kifejezve
A teljesítménytényező (fp) az aktív (P) és a látszólagos (S) teljesítmény kapcsolata, ha az áramok és feszültségek szinuszos jelek.

Ha ezek tökéletesen szinuszos jelek, akkor a teljesítménytényező megegyezik a cos φ -vel, vagy az áram- és feszültségfázis által képzett szög koszinuszával, ebben az esetben cos designated-vel jelöljük az említett szög értékét.
Ábra szerint. 3.

Ábra hatalmi háromszögében. A 2. ábrán grafikusan megfigyelhető, hogy ez a teljesítmény tényező vagy cos φ és annak kapcsolata a váltakozó áramú áramkörben lévő teljesítmények között.

Ábra vektordiagramja. Az induktív áramkör 4. ábráján látható, hogy az áram elmarad a feszültségtől, két komponens van, és az egyik az AB vektor, a feszültséggel fázisban van, és a terhelésben látható aktív teljesítmény, a másik komponens AC amely 90 ° -kal lemarad, a reaktív teljesítményt képviseli, ezért az aktív és a látszólagos teljesítmény kapcsolatát teljesítménytényezőnek nevezzük.

Az alacsony teljesítménytényező problémája két csoportra osztható: gazdasági és technikai.

Miért van alacsony teljesítménytényező?

Reaktív teljesítményre van szükség az elektromágneses fluxus előállításához, amely olyan elemeket aktivál, mint például: motorok, transzformátorok, fénycsövek, hűtőberendezések.

Ha ennek a berendezésnek a mennyisége érzékelhető, ennek eredményeként nagy a reaktív energiafogyasztás.

Az alacsony teljesítménytényező fő következményei között megemlíthetjük a következőket:

Az áram növekedése
Megnövelik a Joule-effektus miatti veszteségeket, amelyek például az áram négyzetének függvényei:
-Kábelek a mérő és a felhasználó között

-Elosztó transzformátor tekercsei

-Kezelő és védő eszközök
A feszültségesés növekedése, amely a terhelések elégtelen áramellátását eredményezi, kimeneti teljesítményük csökkenését szenvedik el.
Ez a feszültségesés a következőket érinti:
-Elosztó transzformátor tekercsei
-Tápkábelek
-Védelmi és ellenőrzési rendszer
Ezek a hátrányok a villamos energia termelőjét és elosztóját is érintik.
A gyártó alacsony fogyasztási tényezővel bünteti a felhasználót azzal, hogy többet fizet az áramáért.
-Éppen ezért a villamosenergia-társaságok alacsonyabb díjat számítanak fel, ha alacsony a teljesítménytényező.
Az energiaköltség emelésében szerepet játszó komponensek vizualizálásának egyik módja megmutatható az 1. ábra teljesítményháromszögére hivatkozva. 6.

Ábra. A 6. ábra a legjobb módja annak, hogy grafikusan megértsük, mi is a cos φ, és a szoros kapcsolat a váltakozó áramú elektromos áramkörben lévő más típusú áramokkal.

Amint az ábrán látható háromszögben látható, a cos φ grafikusan ábrázolja az aktív teljesítményt (P) és a látszólagos teljesítményt (S), vagyis a tényleges üzemi teljesítmény és a terhelés vagy a fogyasztó váltakozó áramú elektromos áramkörhöz csatlakozik.
Matematikailag a következő képlet segítségével ábrázolhatjuk:

A teljesítménytényező az aktív (P) és a látszólagos (S) teljesítmény közötti kapcsolat, ha a jel szinuszos.

Ha a hullám nem lenne tökéletes, a látszólagos teljesítmény (S) nemcsak az aktív teljesítményből (P) és a reaktív teljesítményből (Q) állna össze, hanem egy harmadik komponens is megjelenne, a D torzítás által generált összes erő összege.

Ha feltételezzük, hogy a telepítésben magas a harmonikus torzítás mértéke (THD), és mivel harmonikus áramok vannak a vezető feszültségével együtt, akkor áram áramlik, hogy ha ez lenne az egyetlen torzítás a telepítésben értéke megegyezik a teljes D torzítással.

Következtetések:
A teljesítménytényező értékét a telepítéshez csatlakoztatott terhelések típusa határozza meg. Meghatározása szerint a teljesítménytényező dimenzió nélküli, és 0 és 1 közötti értékeket vehet fel
Tiszta rezisztív áramkörben: φ = 0

Ez az áram és a feszültségváltozás polaritása ugyanabban a pillanatban minden ciklusban, ezért a teljesítménytényező egység.

Másrészről, egy tiszta reaktív áramkörben az áram és a feszültség kvadrátumban vannak: φ = 90 °, a teljesítménytényező nulla.

Amikor egy áramkör induktív jellegű, akkor lemaradó teljesítménytényezőről (lemaradó áram a feszültséghez viszonyítva) fogunk beszélni, miközben előre megmondjuk, ha kapacitív jellegű (vezető áram a feszültséghez viszonyítva).

A teljesítménytényező (fp) és a cos φ két különböző kifejezés, amelyek a következőktől függenek:

cos φ; csak az aktív (P) és a reaktív (Q) erőtől függ
fp; Az aktív (P), a reaktív (Q) és a torzító (D) erőktől függenek. Abban az esetben, ha D = 0, mindkettő egybe fog esni.

HIVATKOZÁSOK
L.I. Eguíluz M. Magaña, P. Benito és J.C. Laundress "A rendszer teljesítménytényezője, kapcsolata a torzított hálózatok eloszlási veszteségeivel és a kondenzátorok használatának hatásai az fp javításában". E.T.S.I.I.T. Cantabria Egyetem.

. Filipski, „Többfázisú látszólagos teljesítmény és teljesítménytényező torz hullámalakú körülmények között”. IEEE Trans. On Power Delivery, 6. évfolyam, 3. szám, 1991. július.

Spitta Albert F. - Günter G. Seip. Elektromos berendezések, I. kötet