Power Faktor Vysvětlil. V tomto tutoriálu se podíváme na účiník. Budeme se učit, co je účiník, co je dobré a špatné účiník, jak porovnat sílu faktor, příčiny, účiník, proč a jak to opravit účiník, stejně jako některé příklady výpočtů, které vám pomohou naučit elektrotechniky.
Přejděte dolů a podívejte se na bezplatný tutoriál YouTube

takže, co je účiník?

účiník je jednotka-menší počet používaných v střídavý proud obvody, to může být používán se odkazovat na jeden kus vybavení, jako jsou indukční motor nebo pro spotřebu elektrické energie celé budovy. V obou případech představuje poměr mezi skutečnou silou a zdánlivou silou. Vzorec je PF = kW / KVA. Takže, co to znamená?

moje oblíbená analogie, která to vysvětluje, je použít analogii piva.

platíme za pivo u sklenice, ale uvnitř sklenice je pivo i pěna. Čím více piva máme, tím méně pěny je, takže získáváme dobrou hodnotu za peníze. Pokud je hodně pěny, pak není mnoho piva a nedostáváme dobrou hodnotu za peníze.

pivo představuje naši skutečnou sílu nebo náš kW, kw. To jsou užitečné věci, které chceme a potřebujeme, to je to, co dělá práci.

pěna představuje náš jalový výkon nebo náš kVAr, kilovolt-amps reaktivní. To jsou zbytečné věci, vždy budou nějaké a musíme za to zaplatit, ale nemůžeme je použít, takže z toho Nechceme příliš mnoho. (ve skutečnosti má použití a účel, ale uvidíme, proč později)

kombinace těchto kW a kVAr je naše zdánlivá síla nebo naše kVA. kv-ampér

účiník je proto poměr užitečného výkonu nebo skutečného výkonu v kW děleno co jsme účtovány v kVA. Takže nám to říká, jakou hodnotu za peníze získáváme za energii, kterou spotřebujeme.

Když jsme se velmi stručně dotknout na elektrotechnické výrazy jsme mohli vidět tuto vyjádřena jako energie trojúhelníku. V tomto případě to nakreslím jako hlavní účiník, protože je snazší si to představit. Pivo nebo skutečný výkon je přilehlé line, pak máme pěny, která je reaktivní síla na opačné, pak pro přepona straně, která strana je nejdelší, máme zdánlivý výkon, to je v úhlu od skutečné moci, úhel je znám jako theta.

Jako jalový výkon nebo pěny zvyšuje tak má zdánlivý výkon nebo kVA. Můžeme pak použít trigonometrie pro výpočet tohoto trojúhelníku, nebudu v tomto článku, jak jsem jen pokrývající základy, takže uvidíme, vzorce budete potřebovat ale budeme dělat nějaké výpočty a pracoval příklady dále v tomto článku.

Pokud se podíváme na typické rezidenční elektřinu budeme obvykle jen vidět, poplatek za množství kWh je použito proto, že účiník a spotřebu elektrické energie bude velmi nízká, takže na elektrické společnosti mají tendenci se starat o to.

Nicméně, na komerční a průmyslové elektrické faktury, a to zejména budov s inteligentní nebo interval elektroměry, budeme pravděpodobně vidět, poplatky a informace pro výši kW, kWh, kVA a kVArh používá. Zejména velké budovy tam často uvidí i poplatky za jalový výkon, ale to závisí na dodavateli elektřiny.

důvod, proč oni účtovat penále pro to je, protože při velkých spotřebitelů mít špatný účiník, jsou zvýšení toku proudu do elektrické sítě a způsobuje poklesy napětí, které snižuje dodavatelé distribuční kapacity a má zaklepání na efekt pro ostatní zákazníky. Kabely jsou dimenzovány tak, aby zvládly určité množství proudu protékajícího jimi. Takže pokud hodně velké spotřebitele spojit se s špatný výkon faktory, pak kabely, které by přes zatížení, mohli boj o uspokojení poptávky a kapacity dohod a ne noví zákazníci budou moci připojit, dokud se buď vyměnit kabely nebo instalovat další kabely.

Jalového výkonu poplatky nastat při účiníku budovy klesne pod určitou úroveň, tato úroveň je definována dodavatele elektřiny, ale to obvykle začíná kolem 0,95 a pod.

dokonalý účiník by byl 1,0, ale ve skutečnosti je to téměř nemožné dosáhnout. K tomu se vrátíme později ve videu.

Ve velkých komerčních budov, celkový účiník, je pravděpodobné, že sedět v těchto kategoriích

Dobrý účiník je obecně mezi 1.0 a 0,95

Chudý účiník je něco od 0.95 a 0,85

Špatný účiník je něco pod hodnotu 0,85.

komerční kancelářské budovy jsou obvykle někde mezi 0,98 a 0,92, průmyslové budovy by mohly být až 0,7. Brzy se podíváme na to, co to způsobuje.

Pokud budeme srovnávat dva indukční motory, oba mají výkon 10kW a jsou připojeny na tři fáze 415V 50Hz napájení. Jeden má účiník 0.87 a druhý s účiník 0,92

Oba motory bude dodávat 10kW práce, ale první motor má nižší výkon faktorem ve srovnání s druhou, což znamená, že nedostaneme tolik hodnotu za peníze.

první motor bude muset čerpat 11.5 kVA z elektrické sítě poskytovat 10kW energie.

druhý motor bude muset čerpat jen 10,9 kVA z elektrické sítě poskytovat 10kW energie.

to znamená, že první motor má 5,7 kVAr a druhý motor má jen 4,3 kVAr.

nezapomeňte, že naše kW je pivo, které je užitečné. Kvar je pěna, to není tak užitečné. KVA je to, za co budeme platit, a to je kW + kVAr.

jak jsem to spočítal?

Pro kVA, jsem použil kW děleno účiník tedy 10 děleno 0.87 dostat 11.5 kVA

kVA = kW / PF

Pro kVAr jsem použil odmocnina z kVA na druhou odečíst kW druhou, takže odmocnina z 11.5 kVA^2 mínus 10kW^2

kVAr = odmocnina z kVA^2 – kW^2

mohli Jsme také zjistili, účiníku od kW a kVA pomocí 10kW děleno 11.5kVA

PF = kW / kVA

Bychom našli kW od účiník a kVA pomocí 0.87 děleno 11.5 kVA získat 10

kW = PF kVA x

Takže to, co způsobuje špatný účiník?

ve většině případů je účiník ovlivněn indukčními zátěžemi.

Pokud jsme měli čistě neklidné zátěže, jako jsou elektrické nervózní topení pak napětí a proudu vlny formy by být v synchronizaci, nebo velmi blízko. Oba by prošli svým maximálním a minimálním bodem a současně prošli nulovou osou. Účiník je v tomto případě 1, což je perfektní.

kdybychom nakreslili fázorový diagram, napětí a proud by byly rovnoběžné, takže veškerá energie čerpaná z dodávky elektřiny jde do práce, v tomto případě vytváří teplo.

Pokud bychom vzali Induktivní zátěže, jako jsou indukční motor, cívky magnetické pole drží zpět aktuální a výsledky v fázový posun, kde napětí a proud tvar vlny spadají mimo synchronizaci s aktuální a tak to prochází nulovým bodem po napětí, toto je odkazoval se na jako zaostávající účiník.

dříve v článku jsem řekl, že pěna nebo kVAr jsou zbytečné, to není úplně pravda, ve skutečnosti potřebujeme nějaký jalový výkon k vytvoření a udržení magnetického pole, které otáčí motor. Jalový výkon je zbytečný v tom smyslu, že z něj nedostáváme žádnou práci, ale stále za ni musíme platit, i když potřebujeme, aby to bylo možné dělat práci na prvním místě. Zabývali jsme se tím, jak indukční motory fungují dříve, kliknutím sem zobrazíte tento tutoriál.

Pokud nakreslíme fázorový diagram pro čistě Indukční zátěž, bude proud v úhlu pod napěťovým vedením, což znamená, že ne veškerá spotřebovaná elektřina pracuje.

Pokud bychom vzali čistě kapacitní zátěže pak stane se pravý opak k indukční zátěži. Napětí a proud jsou mimo fázi, s výjimkou této doby je napětí zadrženo. To způsobuje vedoucí účiník. Opět to bude znamenat, že ne veškerá elektřina se používá k práci, ale musíme za ni platit bez ohledu na to.

kdybychom nakreslili fázorový diagram pro čistě Kapacitní zátěž, pak by proudové vedení bylo v úhlu nad napěťovým vedením, jak vede.

Korekci špatné účiník

Co můžeme udělat, aby opravit špatné účiníku a jalového výkonu poplatky? Ve většině případů narazíme na zaostávající účiník způsobený indukčními zátěžemi, ale můžeme narazit na vedoucí účiník.

Pro správné špatné účiník, můžeme přidat kondenzátory nebo tlumivky do obvodu, který bude přestavět stávající zpět do fáze a přinést účiník blíže k 1. Pokud máme zaostávající účiník způsobený vysokými indukčními zátěžemi v obvodu, přidáme kondenzátory, to je nejčastější. Pokud máme hlavní účiník způsobený vysokými kapacitními zátěžemi, přidáme do obvodu Indukční zátěž. Ty je třeba vypočítat a na konci článku uvidíme několik příkladů výpočtů.

proč opravit špatný účiník?

Chudý účiník znamená, že budete muset čerpat více energie z elektrické sítě, aby dělat stejnou práci, a kabely musí být větší, tak to bude stát víc. Pokud je účiník příliš nízký, může vám dodavatel elektřiny účtovat sankční poplatek nebo poplatek za jalový výkon. Špatný účiník může způsobit ztráty v zařízení, jako jsou transformátory a vede k vysokým tepelným ziskům. To může vést k poklesu napětí a může dokonce snížit životnost zařízení v extrémních scénářích.

výpočty kondenzátorů pro korekci účiníku

podívejme se na zjednodušený příklad výpočtu velikosti kondenzátoru pro zlepšení účiníku zátěže. Budova má 3 fáze napájení a má celkové zatížení 50kW práce a má účiník 0,78 ale chceme, aby to bylo 0.96, aby se zabránilo penále.

v současné době má budova hodnotu celkového zdánlivého výkonu (kVA) 64,1 kVA a zjistíme, že pouhým ponořením kW (50kW) účiníkem 0,78.

má také jalový výkon 40,1 kVAr, zjistíme, že tím, že odmocnina z kVA^2 na druhou a dopadá a odečte je tak od kW^2 na druhou. Vezměte druhou odmocninu z 64,1 kVA na druhou minus 50 kW na druhou.

pak vypočítáme, jaké hodnoty by měly být, kdybychom měli účiník 0,96.

náš zdánlivý výkon by 52.1 kVA, zjistili jsme, že z 50kw děleno 0.96 účiník

Pak jsme našli náš jalového výkonu, což je odmocnina z kVA^2 na druhou, mínus kW druhou, takže odmocnina z 52,1 kVA^2 mínus 50kW^2 na druhou, což nám dává 14.6 kVAr.

kondenzátor proto musí vyrovnat rozdíl mezi těmito dvěma, takže 40,1 kVAr minus 14.6kVAr which equals 25.5kVAr capacitor. This is a simplified example, check with a supplier.