विशिष्ट मूल्य पावर फैक्टर

विशिष्ट मूल्य पावर फैक्टर

विशिष्ट पावर फैक्टर मान (cosen φ)

यह मार्गदर्शिका विद्युत और ऊर्जा प्रणालियों के डिजाइन, विश्लेषण या प्रबंधन में शामिल किसी भी व्यक्ति के लिए एक अनिवार्य संसाधन है। पावर फैक्टर इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में मूलभूत अवधारणाओं में से एक है, और इसकी समझ अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में आपूर्ति या उपयोग की जाने वाली विद्युत ऊर्जा की दक्षता, स्थिरता और गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

पावर फैक्टर उस दक्षता को मापता है जिसके साथ एक विद्युत प्रणाली स्पष्ट ऊर्जा (सक्रिय और प्रतिक्रियाशील ऊर्जा का योग) के सापेक्ष सक्रिय (उपयोगी) ऊर्जा को स्थानांतरित करती है। कम पावर फैक्टर से ऊर्जा हानि, बिजली के उपयोग में अक्षमता और विद्युत नेटवर्क पर ओवरलोड हो सकता है। दूसरी ओर, एक उच्च शक्ति कारक विद्युत ऊर्जा के कुशल उपयोग को इंगित करता है।

इस गाइड के भीतर, हम विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और प्रणालियों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए कई विशिष्ट पावर फैक्टर मूल्यों का पता लगाएंगे। हम आपको इलेक्ट्रिक मोटर, इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, औद्योगिक उपकरण और बिजली प्रणालियों सहित विभिन्न संदर्भों में आम तौर पर सामने आने वाले बिजली कारकों का विस्तृत अवलोकन प्रदान करेंगे।

ये विशिष्ट पावर फैक्टर मान विद्युत प्रणाली इंजीनियरों, तकनीशियनों और ऑपरेटरों के लिए एक आवश्यक संसाधन हैं, जो उन्हें ऊर्जा खपत का सटीक अनुमान लगाने, संभावित अक्षमताओं की पहचान करने और ऊर्जा दक्षता में सुधार के लिए रणनीतियों की योजना बनाने में सक्षम बनाते हैं।

विद्युत प्रणालियों के उचित कामकाज को सुनिश्चित करने, ऊर्जा लागत को कम करने और समग्र ऊर्जा दक्षता को बढ़ावा देने के लिए पावर फैक्टर को समझना महत्वपूर्ण है। यह मार्गदर्शिका आपको व्यावहारिक ज्ञान और विशिष्ट बिजली कारकों का स्पष्ट दृष्टिकोण प्रदान करेगी, जिससे आपको बिजली प्रबंधन में सूचित निर्णय लेने में मदद मिलेगी।

विशिष्ट मूल्य पावर फैक्टर

एक विद्युत भार के शक्ति कारक (cos ) को वोल्टेज V और एक प्रत्यावर्ती धारा विद्युत प्रणाली में ही लोड की विद्युत आपूर्ति धारा I के बीच चरण शिफ्ट कोण की कोज्या के रूप में परिभाषित किया गया है।

एक विद्युत प्रणाली में विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक भार के साथ चरण बदलाव शून्य होता है (cos = 1)।

 यह आदर्श स्थिति है: स्पष्ट शक्ति VA सक्रिय शक्ति W से मेल खाती है और प्रतिक्रियाशील शक्ति VAR शून्य है।

एक आगमनात्मक प्रकार की प्रणाली (विद्युत मोटर, फ्लोरोसेंट लैंप, आदि) में cos 1 से कम है, प्रतिक्रियाशील (परजीवी) शक्ति शून्य नहीं है। यदि यह उच्च मूल्यों तक पहुंचता है, तो सिस्टम के उपयुक्त पावर फैक्टर सुधार के साथ आगे बढ़ने की संभावना को ध्यान में रखना आवश्यक है (विद्युत आपूर्तिकर्ता औद्योगिक या वाणिज्यिक उपयोगकर्ताओं के ग्राहकों से अतिरिक्त लागत वसूलते हैं जिनके पास एक निश्चित सीमा से नीचे पावर फैक्टर होता है - आमतौर पर 0,9, चूंकि यह ट्रांसमिशन लाइनों की दक्षता को प्रभावित करता है - यह विचार करने के लिए कि cos = 0,7 के साथ, सर्किट में नुकसान लगभग दोगुना हो जाएगा, क्योंकि वे करंट के वर्ग के समानुपाती होते हैं)।

इसके अलावा, सिस्टम के सभी घटकों (जनरेटर, केबल, ट्रांसफार्मर) का आकार बड़ा होना चाहिए ताकि लागत में स्पष्ट वृद्धि के साथ अधिक से अधिक वर्तमान आवश्यक हो।    

पावर फैक्टर को "कॉस्फीमीटर" नामक उपकरण से मापा जाता है।

विशिष्ट मूल्य पावर फैक्टर

सक्रिय, प्रतिक्रियाशील और स्पष्ट शक्ति के बीच अंतर:

सक्रिय (वास्तविक): यह वह है जो वास्तव में भार द्वारा उपभोग किया जाता है - डब्ल्यू द्वारा दर्शाया गया है;

प्रतिक्रियाशील: बिजली आपूर्ति लाइन और आगमनात्मक भार के बीच विनिमय ऊर्जा होने के कारण, यह खपत उत्पन्न नहीं करता है - इसे VAR के साथ दर्शाया गया है;

स्पष्ट: यह सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति के बीच का योग (चतुर्भुज में) है - जिसे वीए द्वारा दर्शाया गया है।

विशेष उपयोगकर्ताओं (तापदीप्त बल्ब, वॉटर हीटर, ओवन, आदि) के साथ विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक सर्किट में, अवशोषित स्पष्ट शक्ति सभी सक्रिय शक्ति (cos = 1) है।

ऐसे उपयोगकर्ताओं के सर्किट में जिनमें आंतरिक वाइंडिंग होती है जो परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र (मोटर, वेल्डर, फ्लोरोसेंट लैंप बिजली की आपूर्ति, ट्रांसफार्मर, आदि) बनाने में सक्षम होते हैं, अवशोषित शक्ति का हिस्सा सक्रिय शक्ति W के रूप में नहीं बल्कि प्रतिक्रियाशील शक्ति VAR (cos ) के रूप में उपयोग किया जाता है। <1)।  

डब्ल्यू - सक्रिय शक्ति

वार - प्रतिक्रियाशील शक्ति

वीए - स्पष्ट शक्ति

- चरण शिफ्ट कोण

पावर फैक्टर को कैसे ठीक करें (क्योंकि 1 की ओर झुकाव)

रैखिक भार के पावर फैक्टर (cos ) को कैपेसिटर के एक निष्क्रिय नेटवर्क (पावर फैक्टर करेक्शन कैपेसिटर) के माध्यम से ठीक किया जा सकता है ताकि 1 के जितना संभव हो सके एक मूल्य हो, यह इंगित करने के लिए एक आवश्यक शर्त है कि द्वारा आपूर्ति की गई सभी ऊर्जा स्रोत लोड द्वारा खपत किया जाता है।

पावर फैक्टर (सिस्टम को फिर से चरणबद्ध) को ठीक करने के लिए, विपरीत संकेत की प्रतिक्रियाशील ऊर्जा की आपूर्ति करना आवश्यक है (कैपेसिटर जोड़ना जो लोड के आगमनात्मक या कैपेसिटिव प्रभाव को रद्द कर देता है)।

पावर फैक्टर (चरण प्लग) के सुधार के लिए उपकरणों को विद्युत प्रणाली की एक केंद्रीकृत स्थिति में रखा जा सकता है, इसके साथ बिखरे हुए, या एकल आगमनात्मक भार के अंदर डाला जा सकता है। 

शक्ति कारक के विशिष्ट मूल्य (क्योंकि )

पावर फैक्टर (cos ) एक ऐसी घटना को मापता है जो तब होती है जब लोड पूरी तरह से प्रतिरोधक नहीं होता है (जैसे कि लैंप या स्टोव) लेकिन इसमें इलेक्ट्रिकल वाइंडिंग या कैपेसिटर शामिल होते हैं।

ये भार ऊर्जा को एक चुंबकीय क्षेत्र (वायर वाइंडिंग के मामले में) या एक विद्युत क्षेत्र (कैपेसिटर के लिए) के रूप में संग्रहीत करते हैं और इसे चक्रीय रूप से नेटवर्क पर प्रत्येक अर्ध-लहर में वापस करते हैं, वास्तव में इसे "खपत" किए बिना।

करंट का एक हिस्सा तब "आगे और पीछे" गुजरता है, मापा जा सकता है, लेकिन वास्तव में वाट्स (एक्टिव पावर डब्ल्यू) में वास्तविक खपत में योगदान नहीं करता है।

यही कारण है कि वास्तविक खपत हमेशा वीए (स्पष्ट पावर वीए) के मूल्य से कम होती है।

वोल्टेज और करंट के बीच एक फेज शिफ्ट होता है जिसे कॉस (वोल्टेज और करंट वैक्टर के बीच के कोण के त्रिकोणमितीय कोसाइन, जिसे ग्रीक अक्षर द्वारा कहा जाता है) द्वारा व्यक्त किया जाता है।

कॉस या पावर फैक्टर 0 और 1 के बीच भिन्न हो सकता है।
सक्रिय शक्ति (W) वाट में व्यक्त की जाती है और इसके बराबर होती है:

सक्रिय शक्ति (W) = स्पष्ट शक्ति (VA) x शक्ति कारक (cos ) - W = VA x cos - जहाँ V और A क्रमशः वोल्ट और एम्प्स हैं

सामान्य मूल्य

उपकरण	पावर फैक्टर क्योंकि
0% पर लोड कारक के साथ अतुल्यकालिक मोटर	0,17
25% पर लोड कारक के साथ अतुल्यकालिक मोटर	0,55
50% पर लोड कारक के साथ अतुल्यकालिक मोटर	0,73
75% पर लोड कारक के साथ अतुल्यकालिक मोटर	0,8
100% पर लोड कारक के साथ अतुल्यकालिक मोटर	0,85
गरमागरम दीपक	1
अप्रकाशित फ्लोरोसेंट लैंप	0,5
पावर फैक्टर ने फ्लोरोसेंट लैंप को सही किया	0,93
दीपक का त्याग करें	0,4 - 0,6
प्रतिरोध ओवन	1
प्रेरण ओवन	0,85
ढांकता हुआ नुकसान भट्टियां	0,85
स्पॉट वेल्डर	0,8 - 0,9
चाप वेल्डिंग एक एकल चरण स्थैतिक समूह द्वारा संचालित	0,5
आर्क वेल्डिंग एक घूर्णन समूह द्वारा संचालित होता है	0,7 - 0,9
ट्रांसफॉर्मर / रेक्टिफायर ग्रुप द्वारा संचालित आर्क वेल्डिंग	0,7 - 0,8
चाप भट्टियां	0,8

सूत्र

V	वोल्टेज	वाल्ट	V
I	वर्तमान	एम्पेयर	A
R	प्रतिरोध	ओम	W
P	Potenza	वाट	W
पावर फैक्टर	चरण में बदलाव	n	cos φ

P = V x I x cos x

P = V x I x cos 1,73. x XNUMX

पावर फैक्टर =		cos cos =	P सक्रिय	=	VI कॉस φ
			स्पष्ट पी		VI

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