Косинус-фі та коефіцієнт потужності установок; електричний

Косинусова фі набуває значення в промислових установках або майстернях. Велика кількість електродвигунів є джерелом так званої реактивної потужності. Це призводить до поганої роботи установки (струм циркулює без потреби), і розподільник електроенергії застосовує додаткову оплату за цю реактивну енергію.

Вивчення cos phi або коефіцієнта потужності

Косинус phi представляє значення кутового зсуву фази між напругою та інтенсивністю струму в ланцюзі змінного струму.
Символ кута phi представлений символом φ, який є літерою грецького алфавіту.

Цей фазовий зсув обумовлений приймачем, який складається із складного імпедансу (R + j (Lω-1/(Cω));
або резистивна частина (опір), яка відповідає активній потужності ланцюга, і реактивна частина (реактивний опір), яка відповідає реактивній потужності.

Наступна формула дає співвідношення, що дозволяють розрахувати Cos φ:
Cos φ = R/Z = P/S

В цілому мережа змінного струму розподіляє активну та реактивну потужність.
Коефіцієнт потужності надає інформацію про якість цієї мережі і, отже, про розподіл цих повноважень.
Потужності (активні потужності) складаються:
Pt = P1 + P2 + P3 + Pn. у ватах
Реактивні потужності складаються разом:
Qt = Q1 + Q2 + Q3 + Qn. у VAR

Тому вигідно мати хороший Cos phi (Cos phi, близький до 1, отже, малий кут phi), тому що якщо Cos phi малий (великий зсув фази) для даної потужності, необхідної потужності, буде потрібно забезпечити більшу потужність S d 'де більша інтенсивність .

Приклад в інсталяції

Випадок мережі з хорошим коефіцієнтом потужності:
Р = 1000 Вт
U = 200 вольт
Cos phi2 = 0,9
Давайте обчислимо I інтенсивність в рядку:
I = P/(U * Cos phi) = 1000/(200 * 0,9) = 5,55 A .

Випадок мережі з поганим коефіцієнтом потужності:
Р = 1000 Вт
U = 200 вольт
Cos phi1 = 0,5
Давайте обчислимо I інтенсивність в рядку:
I = P/(U * Cos phi) = 1000/(200 * 0,5) = 10 A !

Недолік наявності поганого коефіцієнта потужності

Для виробника:

• необхідність більших генераторів і трансформаторів,
• мати більш високу напругу на початку лінії,
• потрібно мати лінії сильнішого перерізу,
• більші втрати Джоуля,
• більші пристрої управління, захисту та комутації.

Для споживача:

• Потрібні більші трансформатори, двигуни, розподільні пристрої,
• нижча робоча напруга,
• більша інтенсивність,
• більші втрати Джоуля,
• погана продуктивність пристрою.

Покращений коефіцієнт потужності

Визначення конденсаторів для підняття коефіцієнта потужності до заданого значення.
Реактивна потужність, що подається конденсатором, розраховується за такою формулою:

Q (VAR) = U 2/XC = Ptg φ
Як XC = 1/Cω,
ми можемо написати:
QVAR) = CωU 2,
отже C = QVAR)/ωU 2,
C = (Q1 - Q2)/ωU 2,
C = (P tgφ1-P tgφ2)/ωU 2,
і що дасть практичну формулу: C = P (tgφ1-tgφ2)/ωU 2 .

Вправа

Мережа 200 В 50 Гц поглинає активну потужність 80 кВт, реактивну потужність 60 КВАР.
Визначте Cos phi установки.
Ми хочемо зменшити Cos phi до 0,85; розрахувати ємність конденсатора, що підключається до цієї мережі.
Пропозиція: для визначення Cos phi ви будете використовувати графічний метод, а потім перевірити шляхом обчислення.

---