القيم النموذجية عامل القدرة

القيم النموذجية عامل القدرة

قيم عامل القدرة النموذجية (cosen φ)

يعد هذا الدليل مصدرًا لا غنى عنه لأي شخص مشارك في تصميم أو تحليل أو إدارة أنظمة الكهرباء والطاقة. يعد عامل القدرة أحد المفاهيم الأساسية في الهندسة الكهربائية، وفهمه أمر بالغ الأهمية لضمان كفاءة واستقرار وجودة الطاقة الكهربائية الموردة أو المستخدمة في مجموعة واسعة من التطبيقات.

يقيس عامل القدرة الكفاءة التي ينقل بها النظام الكهربائي الطاقة النشطة (المفيدة) مقارنة بالطاقة الظاهرة (مجموع الطاقة النشطة والمتفاعلة). يمكن أن يؤدي عامل الطاقة المنخفض إلى فقدان الطاقة وعدم الكفاءة في استخدام الكهرباء والأحمال الزائدة على الشبكات الكهربائية. ومن ناحية أخرى، يشير عامل الطاقة العالي إلى كفاءة استخدام الطاقة الكهربائية.

في هذا الدليل، سنستكشف عددًا من قيم معامل القدرة النموذجية لمجموعة واسعة من المعدات والأنظمة الكهربائية والإلكترونية. سنزودك بنظرة عامة مفصلة عن عوامل الطاقة التي يتم مواجهتها بشكل شائع في سياقات مختلفة، بما في ذلك المحركات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية والمعدات الصناعية وأنظمة الطاقة.

تعد قيم معامل القدرة النموذجية هذه موردًا أساسيًا لمهندسي وفنيي ومشغلي الأنظمة الكهربائية، حيث تمكنهم من إجراء تقديرات دقيقة لاستهلاك الطاقة وتحديد أوجه القصور المحتملة وتخطيط الاستراتيجيات لتحسين كفاءة الطاقة.

يعد فهم عامل الطاقة أمرًا بالغ الأهمية لضمان حسن سير الأنظمة الكهربائية، وتقليل تكاليف الطاقة وتعزيز كفاءة الطاقة بشكل عام. سيزودك هذا الدليل بالمعرفة العملية ورؤية واضحة لعوامل الطاقة النموذجية، مما يساعدك على اتخاذ قرارات مستنيرة في إدارة الكهرباء.

القيم النموذجية عامل القدرة

يُعرَّف عامل القدرة (cos φ) للحمل الكهربائي بأنه جيب التمام لزاوية تحول الطور φ بين الجهد V وتيار مصدر الطاقة I للحمل نفسه في نظام كهربائي تيار متناوب.

في نظام كهربائي بحمل مقاوم بحت ، يكون انزياح الطور هو صفر (cos φ = 1).

 هذا هو الوضع المثالي: القوة الظاهرية VA تتوافق مع الطاقة النشطة W والقوة التفاعلية VAR تساوي صفرًا.

في نظام من النوع الاستقرائي (محرك كهربائي ، مصباح فلورسنت ، إلخ) مع cos أقل من 1 ، فإن القدرة التفاعلية (الطفيلية) ليست صفرية. إذا وصلت إلى قيم عالية ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار إمكانية الشروع في تصحيح عامل القدرة المناسب للنظام (يفرض موردو الكهرباء تكاليف إضافية على عملاء المستخدمين الصناعيين أو التجاريين الذين لديهم عامل طاقة أقل من حد معين - عادة 0,9 ، نظرًا لأن هذا يؤثر على كفاءة خطوط النقل - ضع في اعتبارك أنه مع cos φ = 0,7 ، ستضاعف الخسائر في الدائرة تقريبًا ، لأنها تتناسب مع مربع التيار).

علاوة على ذلك ، يجب أن تكون جميع مكونات النظام (المولدات والكابلات والمحولات) أكبر في الحجم لتحمل التيار الأكبر اللازم ، مع زيادة واضحة في التكاليف.    

يقاس عامل القدرة بأداة تسمى "Cosphimeter".

القيم النموذجية عامل القدرة

الفرق بين القوة النشطة والتفاعلية والظاهرة:

النشط (الحقيقي): هو الذي يستهلكه الحمل فعليًا - ويشار إليه بالحرف W؛

رد الفعل: كونه طاقة تبادلية بين خط إمداد الطاقة والحمل الحثي، فهو لا يولد استهلاكًا - تتم الإشارة إليه باستخدام VAR؛

الظاهر: هو المجموع (بالتربيع) بين القوة الفعالة والمتفاعلة - يشار إليه بالرمز VA.

في دوائر المقاومة البحتة مع مستخدمين معينين (المصابيح المتوهجة ، سخانات المياه ، الأفران ، إلخ) ، الطاقة الظاهرة الممتصة هي كل الطاقة النشطة (cos φ = 1).

في الدوائر مع المستخدمين الذين لديهم ملفات داخلية قادرة على إنشاء مجالات مغناطيسية متغيرة (محركات ، لحام ، مصدر طاقة لمصباح الفلورسنت ، محولات ، إلخ) ، لا يتم استخدام جزء من الطاقة الممتصة كطاقة نشطة W ولكن كطاقة تفاعلية VAR (cos φ <1).  

ث - القوة النشطة

VAR - القوة التفاعلية

VA - القوة الظاهرة

φ - زاوية تحول الطور

كيفية تصحيح معامل القدرة (cos φ تميل إلى 1)

يمكن تصحيح عامل القدرة (cos φ) للأحمال الخطية من خلال شبكة سلبية من المكثفات (مكثفات تصحيح عامل القدرة) من أجل الحصول على قيمة أقرب ما يمكن إلى 1 ، وهو شرط ضروري للإشارة إلى أن كل الطاقة التي يوفرها يستهلك المصدر بالحمل.

لتصحيح عامل القدرة (إعادة طور النظام) ، من الضروري توفير طاقة تفاعلية للإشارة المعاكسة (إضافة مكثفات تلغي التأثيرات الحثية أو السعوية للحمل).

يمكن وضع أجهزة تصحيح عامل القدرة (سدادات الطور) في موضع مركزي للنظام الكهربائي ، أو مبعثرة على طوله ، أو إدخالها داخل الأحمال الحثية المفردة. 

القيم النموذجية لعامل القدرة (كوس)

يقيس عامل القدرة (cos φ) ظاهرة تحدث عندما لا تكون الأحمال مقاومة بحتة (مثل المصباح أو الموقد) ولكنها تشمل اللفات الكهربائية أو المكثفات.

تخزن هذه الأحمال الطاقة في شكل مجال مغناطيسي (في حالة لفات الأسلاك) أو مجال كهربائي (للمكثفات) وإعادتها دوريًا إلى كل نصف موجة إلى الشبكة ، دون "استهلاكها" فعليًا.

ثم يمر جزء من التيار "ذهابًا وإيابًا" ، ويمكن قياسه ، ولكنه لا يساهم حقًا في الاستهلاك الحقيقي بالواط (الطاقة النشطة W).

هذا هو السبب في أن الاستهلاك الحقيقي دائمًا ما يكون أقل من القيمة في VA (القوة الظاهرية VA).

هناك تحول في الطور بين الجهد والتيار يتم التعبير عنه بقيمة تسمى cos φ (جيب التمام المثلثي للزاوية بين الجهد والتيار المتجهين ، ويسمى بالحرف اليوناني φ).

يمكن أن يختلف cos φ أو عامل القدرة بين 0 و 1.
يتم التعبير عن القوة النشطة (W) بالواط وتساوي:

القوة النشطة (W) = القدرة الظاهرة (VA) x عامل القدرة (cos) - W = VA x cos φ - حيث V و A هما Volts و Amps على التوالي

القيم النمطية

معدات	معامل القدرة cos φ
محرك غير متزامن مع عامل تحميل بنسبة 0٪	0,17
محرك غير متزامن مع عامل تحميل بنسبة 25٪	0,55
محرك غير متزامن مع عامل تحميل بنسبة 50٪	0,73
محرك غير متزامن مع عامل تحميل بنسبة 75٪	0,8
محرك غير متزامن مع عامل تحميل بنسبة 100٪	0,85
المصابيح المتوهجة	1
مصابيح الفلورسنت غير المصححة	0,5
عامل الطاقة تصحيح مصابيح الفلورسنت	0,93
مصباح التفريغ	٢٠٢٤/٢٠٢٣
أفران المقاومة	1
أفران الحث	0,85
أفران فقدان عازلة	0,85
بقعة لحام	٢٠٢٤/٢٠٢٣
لحام القوس مدعوم من مجموعة ثابتة على مرحلة واحدة	0,5
لحام القوس مدعوم من قبل مجموعة الدورية	٢٠٢٤/٢٠٢٣
لحام القوس المدعوم من مجموعة المحولات / المقوم	٢٠٢٤/٢٠٢٣
أفران القوس	0,8

الصيغ

V	الجهد	فولت	V
I	تيار	أمبير	A
R	مقاومة	أوم	W
P	بوتنزا	واط	W
عامل القوة	مرحلة التحول	n	كوس φ

P = V x I x cos φ

P = V x I x cos φ x 1,73

عامل القدرة =		كوس φ =	ف النشطة	=	السادس كوس cos
			الظاهر P		VI

• الكهرباء - الإلكترونيات
• حساب سخانات كهربائية ملونة
• طاولات كهربائية - الكترونية
• مخططات الرسم الكهربائي

القيم النموذجية عامل القدرة

البرنامج / الورق الموضح أدناه مجاني للاستخدام.

للوصول إلى النسخة المحجوزة (انظر أدناه) ، صفحة كاملة وبدون إعلانات ، يجب أن تكون مسجلاً.

يمكنك التسجيل الآن بالضغط هنا

---

 

◄ العودة

---