Типичные значения Коэффициент мощности

Типичные значения Коэффициент мощности

Типичные значения коэффициента мощности (cosen φ)

Это руководство является незаменимым ресурсом для всех, кто занимается проектированием, анализом или управлением электрическими и энергетическими системами. Коэффициент мощности является одним из фундаментальных понятий в электротехнике, и его понимание имеет решающее значение для обеспечения эффективности, стабильности и качества подаваемой или используемой электрической энергии в широком диапазоне приложений.

Коэффициент мощности измеряет эффективность, с которой электрическая система передает активную (полезную) энергию относительно полной энергии (суммы активной и реактивной энергии). Низкий коэффициент мощности может привести к потерям энергии, неэффективному использованию электроэнергии и перегрузкам электрических сетей. С другой стороны, высокий коэффициент мощности указывает на эффективное использование электрической энергии.

В этом руководстве мы рассмотрим ряд типичных значений коэффициента мощности для широкого спектра электрического и электронного оборудования и систем. Мы предоставим вам подробный обзор коэффициентов мощности, обычно встречающихся в различных контекстах, включая электродвигатели, электронные устройства, промышленное оборудование и энергосистемы.

Эти типичные значения коэффициента мощности являются важным ресурсом для инженеров, техников и операторов электрических систем, позволяющим им делать точную оценку энергопотребления, выявлять потенциальную неэффективность и планировать стратегии по повышению энергоэффективности.

Понимание коэффициента мощности имеет решающее значение для обеспечения правильного функционирования электрических систем, снижения затрат на электроэнергию и повышения общей энергоэффективности. Это руководство предоставит вам практические знания и четкое представление о типичных коэффициентах мощности, что поможет вам принимать обоснованные решения по управлению электроэнергией.

Типичные значения Коэффициент мощности

Коэффициент мощности (cos φ) электрической нагрузки определяется как косинус угла сдвига фаз φ между напряжением V и током питания I самой нагрузки в электрической системе переменного тока.

В электрической системе с чисто резистивной нагрузкой фазовый сдвиг равен нулю (cos φ = 1).

 Это идеальная ситуация: полная мощность VA соответствует активной мощности W, а реактивная мощность VAR равна нулю.

В системе индуктивного типа (электродвигатель, люминесцентная лампа и т.п.) с cos φ меньше 1 реактивная (паразитная) мощность не равна нулю. Если он достигает высоких значений, необходимо принять во внимание возможность проведения соответствующей коррекции коэффициента мощности системы (поставщики электроэнергии взимают дополнительные расходы с потребителей промышленных или коммерческих пользователей, у которых коэффициент мощности ниже определенного предела - обычно 0,9, так как это влияет на КПД линий передачи - считать, что при cos φ = 0,7 потери в цепи увеличились бы почти вдвое, так как они пропорциональны квадрату тока).

Кроме того, все компоненты системы (генераторы, кабели, трансформаторы) должны быть больше по размеру, чтобы нести больший необходимый ток, с очевидным увеличением затрат.    

Коэффициент мощности измеряется прибором под названием «Косфиметр».

Косфиметр

Типичные значения Коэффициент мощности

Разница между активной, реактивной и полной мощностью:

Активный (реальный): тот, который фактически потребляется нагрузкой, обозначается W;

Реактивный: являясь обменной энергией между линией электропитания и индуктивной нагрузкой, он не генерирует потребление – обозначается вар;

Кажущаяся: это сумма (в квадратуре) активной и реактивной мощности, обозначаемая ВА.

В чисто резистивных цепях с отдельными потребителями (лампы накаливания, водонагреватели, печи и т. д.) поглощаемая полная мощность представляет собой всю активную мощность (cos φ = 1).

В цепях с потребителями, имеющими внутренние обмотки, способные создавать переменные магнитные поля (двигатели, сварочные аппараты, источники питания люминесцентных ламп, трансформаторы и т. д.), часть поглощаемой мощности используется не как активная мощность, Вт, а как реактивная мощность, ВАр (cos φ <1).  

Треугольник полномочий

Вт - активная мощность

ВАр - реактивная мощность

ВА - полная мощность

φ - угол фазового сдвига

Как скорректировать коэффициент мощности (cos φ стремится к 1)

Коэффициент мощности (cos φ) линейных нагрузок можно скорректировать с помощью пассивной сети конденсаторов (конденсаторов коррекции коэффициента мощности), чтобы иметь значение, как можно более близкое к 1, что является необходимым условием, указывающим на то, что вся энергия, подаваемая источник потребляется нагрузкой.

Чтобы скорректировать коэффициент мощности (перефазировать систему), необходимо подавать реактивную энергию противоположного знака (добавление конденсаторов, компенсирующих индуктивное или емкостное воздействие нагрузки).

Устройства коррекции коэффициента мощности (фазные вилки) могут быть размещены в централизованном месте электросети, разбросаны по ней или вставлены внутрь одиночных индуктивных нагрузок. 

Коррекция коэффициента мощности

Типовые значения коэффициента мощности (cos φ)

Коэффициент мощности (cos φ) измеряет явление, которое возникает, когда нагрузки не являются чисто резистивными (например, лампа или плита), а включают электрические обмотки или конденсаторы.

Эти нагрузки запасают энергию в виде магнитного поля (в случае проволочных обмоток) или электрического поля (в случае конденсаторов) и возвращают ее циклически на каждой полуволне в сеть, фактически не «расходуя» ее.

Затем часть тока проходит «туда-сюда», может быть измерена, но на самом деле не влияет на истинное потребление в ваттах (активная мощность Вт).

Вот почему фактическое потребление всегда ниже, чем значение в ВА (полная мощность, ВА).

Существует фазовый сдвиг между напряжением и током, который выражается величиной, называемой cos φ (тригонометрический косинус угла между векторами напряжения и тока, называемый греческой буквой φ).

Cos φ или коэффициент мощности может варьироваться от 0 до 1.
Активная мощность (Вт) выражается в Ваттах и ​​равна:

Активная мощность (Вт) = Полная мощность (ВА) x коэффициент мощности (cos φ) - Вт = ВА x cos φ - где V и A - вольты и амперы соответственно

Типичные значения

оборудование

Коэффициент мощности cos φ

Асинхронный двигатель с коэффициентом нагрузки 0% 0,17
Асинхронный двигатель с коэффициентом нагрузки 25% 0,55
Асинхронный двигатель с коэффициентом нагрузки 50% 0,73
Асинхронный двигатель с коэффициентом нагрузки 75% 0,8
Асинхронный двигатель с коэффициентом нагрузки 100% 0,85
Лампы накаливания 1
Неисправленные люминесцентные лампы 0,5
Люминесцентные лампы с поправкой на коэффициент мощности 0,93
Газоразрядная лампа 0,4 – 0,6
Печи сопротивления 1
Индукционные печи 0,85
Печи с диэлектрическими потерями 0,85
Точечный сварщик 0,8 – 0,9
Дуговая сварка с питанием от однофазной статической группы 0,5
Дуговая сварка с вращающейся группой 0,7 – 0,9
Дуговая сварка с питанием от группы трансформатор/выпрямитель 0,7 – 0,8
Дуговые печи 0,8

Формулы

V Напряжение Вольт V
I ток Ампер A
R Сопротивление ом W
P Потенца Ватт W
Коэффициент мощности сдвиг фазы n cos φ
P = V x I x cos φ
P = V x I x cos φ x 1,73
Коэффициент мощности =  потому что ф =  P активный = VI потому что φ
Кажущийся P VI

Другие бесплатные программы того же типа, предлагаемые itieffe ▼

Типичные значения Коэффициент мощности

Программа/бумага, показанная ниже, бесплатна для использования.

Чтобы получить доступ к зарезервированной версии (см. ниже), полной странице и без рекламы, вы должны быть зарегистрированы.

Вы можете зарегистрироваться сейчас, нажав ЗДЕСЬ


 

◄ Назад