Teljesítmény-Tényező Magyarázza. Ebben a bemutatóban megnézzük teljesítmény tényező. Megtanuljuk, mi a teljesítménytényező, mi a jó és rossz teljesítménytényező, hogyan lehet összehasonlítani a teljesítménytényezőt, a teljesítménytényező okait, miért és hogyan lehet rögzíteni a teljesítménytényezőt, valamint néhány példa számítást, amelyek segítenek megtanulni az elektrotechnikát.
Lapozzunk lefelé nézni az ingyenes YouTube bemutató

Tehát, mi a teljesítmény tényező?

teljesítménytényező egy egység nélküli szám, amelyet váltakozó áramú áramkörökben használnak, használható egy egyetlen berendezés, például indukciós motor vagy egy egész épület villamosenergia-fogyasztására. Mindkét esetben a valódi erő és a látszólagos erő közötti arányt képviseli. A képlet PF = kW / KVA. Szóval, mit jelent ez?

kedvenc analógiám ennek magyarázatára a sör analógia használata.

fizetünk egy sört az üveg mellett, de az üveg belsejében mind sör, mind hab van. Minél több sör van, annál kevesebb hab van, így jó ár-érték arányt kapunk. Ha sok a hab, akkor nincs sok sör, és nem kapunk jó ár-érték arányt.

a sör képviseli a valódi teljesítményünket vagy kW, kilowattunkat. Ez az a hasznos dolog, amire szükségünk van, ez az, ami működik.

a hab a reaktív teljesítményünket vagy a kVAr-t képviseli, kilovolt-amperek reaktív. Ez a haszontalan dolog, mindig lesz néhány, és meg kell fizetni érte, de nem tudjuk használni, így nem akarunk túl sokat belőle. (valóban van értelme és célja, de majd meglátjuk, hogy később miért)

ezeknek a kW-nak és kVAr-nak a kombinációja a látszólagos teljesítményünk vagy a kVA-nk. kilovolt-erősítők

teljesítménytényező tehát a hasznos teljesítmény vagy a valódi teljesítmény aránya kW-ban osztva azzal, amit mi vagyunk kVA-ban felszámolták. Tehát azt mondja nekünk, hogy mennyi ár-érték arányt kapunk az általunk fogyasztott energiáért.

ha nagyon röviden érintjük az elektrotechnikai kifejezéseket, akkor ezt hatalmi háromszögként értelmezhetjük. Ebben az esetben fogom felhívni, mint a vezető teljesítmény tényező, mivel könnyebb elképzelni. A sör vagy a valódi teljesítmény a szomszédos vonal, akkor van a hab, amely a reaktív teljesítmény az ellenkező oldalon, majd a hipotenusz oldalán, amely a leghosszabb oldal, van a látszólagos teljesítmény, ez szögben van a valódi teljesítménytől, a szög theta néven ismert.

mivel a reaktív teljesítmény vagy a hab nő, akkor a látszólagos teljesítmény vagy kVA. Ezután trigonometria segítségével kiszámolhatjuk ezt a háromszöget, nem fogok ebben a cikkben, mivel csak az alapokat fedem le, így csak látni fogjuk a szükséges képleteket, de néhány számítást és dolgozott példát később ebben a cikkben.

Ha egy tipikus lakossági villanyszámlát nézünk, akkor általában csak a felhasznált kWh-k összegére számítunk, mert a teljesítménytényező és a villamosenergia-fogyasztás nagyon alacsony lesz, így a villamosenergia-társaságok általában nem aggódnak emiatt.

azonban a kereskedelmi és ipari villamosenergia-számlákon, különösen az intelligens vagy intervallumos villamosenergia-fogyasztásmérőkkel rendelkező épületeken, valószínűleg látni fogjuk a KW, kWh, kVA és kVArh használt mennyiségére vonatkozó díjakat és információkat. Különösen a nagy épületek gyakran látják a reaktív energiadíjakat is, de ez a villamosenergia-szolgáltatótól függ.

Az oka, hogy felelős a büntetés, ez azért van, mert amikor a nagy fogyasztók rossz hatalmi tényezők, egyre nő a jelenlegi áramlását a villamosenergia-hálózat, ami a feszültség lecsökken, ami csökkenti a szállítók elosztási kapacitás, valamint egy dominó hatás más ügyfelek. A kábelek úgy vannak méretezve, hogy egy bizonyos mennyiségű áramot kezeljenek. Tehát, ha sok nagy fogyasztó rossz teljesítménytényezőkkel csatlakozik, akkor a kábelek túlterhelhetnek, küzdhetnek a kereslet és a kapacitásmegállapodások kielégítése érdekében, és új ügyfelek nem tudnak csatlakozni, amíg nem cserélik ki a kábeleket vagy nem telepítenek további kábeleket.

reaktív töltések akkor fordulnak elő, amikor egy épület teljesítménytényezője egy bizonyos szint alá esik, ezt a szintet a villamosenergia-szolgáltató határozza meg, de általában 0, 95 körül vagy alatt kezdődik.

a tökéletes teljesítménytényező 1, 0 lenne, de a valóságban ezt szinte lehetetlen elérni. Erre később visszatérünk a videóban.

A nagy kereskedelmi épületek, az általános hatalmi tényező valószínű, hogy üljön a következő kategóriákban

Jó teljesítmény tényező általában közötti 1, 0-0.95

a Szegény teljesítménytényező semmit 0.95, valamint 0.85

Rossz teljesítmény tényező minden, az alábbiakban 0.85.

a kereskedelmi irodaépületek általában 0,98 és 0,92 között vannak, az ipari épületek akár 0,7 alatt is lehetnek. Hamarosan megnézzük, mi okozza ezt.

ha összehasonlítjuk a két indukciós motort, mindkettő 10 kW-os kimenettel rendelkezik, és három indukciós motorhoz van csatlakoztatva fázis 415V 50Hz ellátás. Az egyik hatalmi tényező 0.87, a másik hatalmi tényező 0.92

Mindkét motort szállít 10kW a munka, de az első motor, kisebb teljesítmény tényező képest a második, ami azt jelenti, hogy nem kapunk olyan nagy érték pénzért.

az első motornak 11, 5 kVA-t kell húznia a villamosenergia-hálózatból, hogy biztosítsa a 10 kW teljesítményt.

a második motornak mindössze 10, 9 kVA-t kell kihúznia a villamosenergia-hálózatból, hogy biztosítsa a 10 kW teljesítményt.

Ez azt jelenti, hogy az első motor 5.7 kVAr ez a második motor csak 4.3 kVAr van.

ne feledje, a kW a sört, hogy a hasznos dolgokat. A kVAr a hab, ez nem olyan hasznos dolog. A kVA az, amiért fizetni fogunk, és ez a kW + a kVAr.

hogyan számoltam ki ezt?

kVA-t meghaladó, régen kW osztva Hatalmi tényező, így 10 osztva 0.87, hogy 11.5 kVA-t meghaladó,

kVA = kW / PF

kVAr használtam a négyzetgyök kVA-t meghaladó, négyzet kivonni kW négyzet, tehát négyzetgyök 11,5 kVA^2 mínusz 10kW^2

kVAr = négyzetgyök kVA^2 – kW^2

Mi is talált a teljesítménytényező a kW kVA segítségével 10kW osztva 11.5kVA

PF = kW / kVA

a teljesítménytényezőből és a kVA – ból 0,87 osztva 11,5 kVA-val, hogy 10

kW = PF x kVA

Tehát mi okozza a rossz teljesítménytényezőt?

a legtöbb esetben a teljesítménytényezőt induktív terhelések befolyásolják.

Ha egy tisztán csökönyös terhelés, például egy elektromos csökönyös fűtés, akkor a feszültség, áram hullám formában lenne szinkronban, vagy nagyon közel van. Mindketten áthaladnának a maximális és a minimális pontjukon, és egyszerre haladnának át a nulla tengelyen. A teljesítmény tényező ebben az esetben 1, ami tökéletes.

Ha egy fázisdiagramot rajzolunk, akkor a feszültség és az áram párhuzamos lenne, így a villamosenergia-ellátásból származó összes energia munka közben megy végbe, ebben az esetben hőt hozva létre.

Ha egy Induktív terhelés, például egy indukciós motor, a tekercsek mágneses mező tartja vissza az aktuális eredmények a phase shift, ahol a feszültség, áram hullám formában esik szinkronban a jelenlegi ahogy áthalad a nulla pont után a feszültség, ezt nevezik lemaradt teljesítmény tényező.

korábban a cikkben azt mondtam, hogy a hab vagy a kVAr haszontalan, ez nem pontosan igaz, valójában szükségünk van némi reaktív erőre a motort elforgató mágneses mező létrehozásához és fenntartásához. A reaktív teljesítmény pazarlás abban az értelemben, hogy nem kapunk tőle munkát, de még mindig meg kell fizetnünk érte, bár szükségünk van rá, hogy először is elvégezzük a munkát. Lefedtük, hogy az indukciós motorok hogyan működnek korábban, kattintson ide az oktatóprogram megtekintéséhez.

ha pusztán induktív terhelésre rajzolunk egy fázisdiagramot, akkor az áram a feszültségvonal alatti szögben lesz, ami azt jelenti, hogy nem minden elfogyasztott villamos energia működik.

ha tisztán kapacitív terhelést vettünk, akkor az ellenkezője történik az induktív terheléssel. A feszültség és az áram fázison kívül van, kivéve ezt az időt, amikor a feszültséget visszatartják. Ez vezető hatalmi tényezőt okoz. Ez ismét azt jelenti, hogy nem minden villamos energiát használnak a munkához, de ennek ellenére meg kell fizetnünk.

Ha egy tisztán kapacitív terheléshez fasor diagramot rajzolunk, akkor az áramvonal a feszültségvonal feletti szögben lenne, ahogy vezet.

rossz teljesítménytényező korrigálása

mit tehetünk a rossz teljesítménytényező kijavítása érdekében?és reaktív töltések ? A legtöbb esetben az induktív terhelések által okozott lemaradó teljesítménytényezővel találkozunk, de találkozhatunk vezető teljesítménytényezővel.

a rossz teljesítménytényező korrigálásához kondenzátorokat vagy induktorokat adhatunk az áramkörhöz, amelyek az áramot visszahelyezik a fázisba, és közelebb hozzák a teljesítménytényezőt az 1-hez. Ha van egy lemaradó teljesítménytényező, amelyet az áramkör nagy induktív terhelése okoz, akkor kondenzátorokat adunk hozzá, ez a leggyakoribb. Ha nagy kapacitív terhelések által okozott vezető teljesítménytényezőnk van, akkor induktív terhelést adunk az áramkörhöz. Ezeket ki kell számítani, és a cikk végén néhány példakalkulációt fogunk látni.

miért erősít gyenge teljesítmény tényező?

gyenge teljesítménytényező azt jelenti, hogy több energiát kell levonnia a villamosenergia-hálózatokból, hogy ugyanazt a munkát elvégezze, és a kábeleknek nagyobbnak kell lenniük, így többe kerül. Ha a teljesítménytényező túl alacsony lesz, akkor a villamosenergia-szolgáltató büntetést vagy reaktív energia díjat számíthat fel Önnek. A gyenge teljesítménytényező veszteségeket okozhat a berendezésekben, mint például a transzformátorok, és magas hőnövekedéshez vezet. Feszültségcsökkenéshez vezethet, sőt szélsőséges forgatókönyvekben csökkentheti a berendezések várható élettartamát.

kondenzátor számítások teljesítménytényező korrekcióhoz

nézzük meg a kondenzátor méretének kiszámításának egyszerűsített példáját a terhelés teljesítménytényezőjének javítása érdekében. Az épület 3 fázisú tápegységgel rendelkezik, teljes terhelése 50 kW, teljesítménytényezője 0,78, de azt akarjuk, hogy 0,96 legyen a büntetési díjak elkerülése érdekében.

jelenleg az épület teljes látszólagos teljesítménye (kVA) értéke 64,1 kVA, és azt találjuk, hogy csak a KW (50kw) merítésével 0,78 teljesítménytényezővel.

Ez is egy reaktív teljesítménye 40,1 kVAr, azt találjuk,hogy azáltal, hogy a négyzetgyöke a kVA^2 négyzet, kivonva azt a kW^2 négyzet. Tehát vegye be a négyzetgyöke 64,1 kVA négyzet mínusz 50KW négyzet.

ezután kiszámítjuk, hogy mi legyen az értékek, ha 0, 96 teljesítménytényezővel rendelkezünk.

Tehát a látszólagos teljesítmény lenne 52.1 kVA-t meghaladó, úgy találjuk, hogy a 50kw osztva 0.96 teljesítménytényező

Akkor megtaláljuk a reaktív erő, amely a négyzetgyök kVA^2 a négyzeten mínusz a kW négyzetes szóval négyzetgyök 52.1 kVA^2 mínusz 50 kw^2 a négyzeten, amely ad nekünk 14.6 kVAr.

ezért a kondenzátornak ki kell töltenie a különbséget e kettő között, így 40,1 kVAr mínusz 14.6kVAr which equals 25.5kVAr capacitor. This is a simplified example, check with a supplier.