Шта је фактор снаге (косинус Пхи)

Фактор снаге физичког лица (косинус пхи) је следећи. Као што знате, у колу наизменичне струје генерално постоје три врсте оптерећења или три врсте снаге (три врсте струје, три врсте отпора). Активне П, реактивне К и укупне Ц снаге су повезане са активним р, реактивним к и укупним з отпором, респективно.

Из курса електротехнике познато је да се отпор назива активним, у коме се топлота ослобађа када струја пролази. Активни отпор је повезан са губицима активне снаге дПн једнак квадрату струје помноженој отпором дПн = Аз2р В

Реактанса када струја тече кроз њега, не узрокује губитке. Овај отпор је због индуктивности Л као и капацитивности Ц.

Индуктивни и капацитивни отпор су две врсте реактансе и изражавају се следећим формулама:

• реактанса или индуктивни отпор,

• капацитивни отпор или капацитивност,

Тада је к = кЛ — НС° С… На пример, ако је у колу кЛ= 12 Охм, кц = 7 Охм, онда је реактанса кола к = кЛ — НСц= 12 — 7 = 5 Охм.

Пиринач. 1. Илустрације које објашњавају суштину косинуса «пхи»: а — коло серијског повезивања р и Л у колу наизменичне струје, б — троугао отпора, ц — троугао снаге, д — троугао снаге различитих вредности ​активне снаге.

Импеданса з укључује отпор и реактанцију. За серијски спој р и Л (слика 1, а) графички је приказан троугао отпора.

Ако се странице овог троугла помноже са квадратом исте струје, онда се однос неће променити, већ ће нови троугао бити троугао капацитета (сл. 1, в). Више детаља погледајте овде — Троуглови отпора, напона и снага

Као што се види из троугла, у колу наизменичне струје генерално се јављају три снаге: активна П, реактивна К и укупна С

П = Аз2р = УИцоспхи В,Б = Аз2к = Аз2НСЛ — И2к° Ц = УИсин Вар, С = Аз2з = УИВхат.

Активна снага се може назвати радном снагом, односно "греје" (емисија топлоте), "светли" (електрично осветљење), "креће" (електромоторни погони) итд. Мери се на исти начин као и константна снага , у ватима.

Девелопед активна снагаб потпуно без трага се троши у пријемницима и водећим жицама брзином светлости — скоро тренутно. Ово је једна од карактеристичних карактеристика активне снаге: колико се генерише, толико се и троши.

Реактивна снага К се не троши и представља осцилацију електромагнетне енергије у електричном колу.Проток енергије од извора ка пријемнику и обрнуто везан је за проток струје кроз жице, а пошто жице имају активни отпор, у њима постоје губици.

Дакле, са реактивном снагом се не врши рад, већ настају губици, који за исту активну снагу, што је већи, мањи је фактор снаге (цоспхи, косинус «пхи»).

Пример. Одредити губитак снаге у воду отпора рл = 1 ома ако се кроз њега преноси снага П = 10 кВ на напону од 400 В једном при цоспхи1 = 0,5 и други пут при цоспхи2 = 0,9.

Одговор. Струја у првом случају И1 = П / (Уцоспхи1) = 10/(0,4•0,5) = 50 А.

Губитак снаге дП1 = Аз12рл = 502•1 = 2500 В = 2,5 кВ.

У другом случају, струја Аз1 = П / (Уцоспхи2) = 10/(0,4•0,9) = 28 А.

Губитак снаге дП2 = Аз22рл = 282•1 = 784 В = 0,784 кВ, тј. у другом случају губитак снаге је 2,5 / 0,784 = 3,2 пута мањи само зато што је цосфи вредност већа.

Прорачун јасно показује да што је већа вредност косинуса «пхи», то је мањи губитак енергије и мања је потреба за постављањем обојених метала приликом постављања нових инсталација.

Повећањем косинуса «пхи» имамо три главна циља:

1) уштеда електричне енергије,

2) штедња обојених метала,

3) максимално коришћење инсталисане снаге генератора, трансформатора и уопште мотора наизменичне струје.

Последњу околност потврђује и чињеница да је, на пример, из истог трансформатора могуће добити што је већа активна снага, то је већа вредност цосфи корисника.Дакле, из трансформатора називне снаге Сн= 1000 кВа при цосфи1 = 0,7 можете добити активну снагу П1 = Снцосфие1 = 1000 • 0,7 = 700 кВ, а при цосфи2 = 0,95 Р2 = Снцосфи2= 1000 = • 0950 . кВ.

У оба случаја трансформатор ће бити потпуно оптерећен на 1000 кВА. Индукциони мотори и трансформатори под оптерећењем узрок су ниског фактора снаге у фабрикама. На пример, асинхрони мотор у празном ходу има цосфикк приближно једнак 0,2, док када је оптерећен на називну снагу од сфин = 0,85.

За већу јасноћу, размотрите приближни троугао снаге за индукциони мотор (слика 1, д). У празном ходу асинхрони мотор троши реактивну снагу приближно једнаку 30% називне снаге, док је активна снага која се троши у овом случају око 15%. Због тога је фактор снаге веома низак. Како се оптерећење повећава, активна снага расте, а реактивна снага се незнатно мења и самим тим се повећава цосфи. Прочитајте више о томе овде: Фактор снаге погона

Основна делатност која повећава вредност цосфи је рад пуним производним капацитетом. У овом случају, асинхрони мотори ће радити са факторима снаге близу номиналних вредности.

Активности побољшања фактора снаге су подељене у две главне групе:

1) не захтева уградњу компензационих уређаја и погодан је у свим случајевима (природним методама);

2) у вези са употребом компензационих уређаја (вештачке методе).

Кондензациона јединица за повећање фактора снаге

Активности прве групе, према важећим смерницама, обухватају рационализацију технолошког процеса, што доводи до побољшања енергетског режима опреме и повећања фактора снаге. Исте мере укључују коришћење синхроних мотора уместо неких асинхроних (препоручује се уградња синхроних мотора уместо асинхроних где је то потребно ради повећања ефикасности).

Прочитајте и о овој теми: Напајање наизменичном струјом и губици струје