Kas yra galios koeficientas (kosinuso Phi)

Fizinio asmens galios koeficientas (kosinusas phi) yra toks. Kaip žinote, kintamosios srovės grandinėje paprastai yra trijų tipų apkrova arba trys galios tipai (trys srovės tipai, trys atsparumo tipai). Aktyvioji P, reaktyvioji Q ir bendroji C galia yra atitinkamai susijusios su aktyviąja r, reaktyviąja x ir bendra z varža.

Iš elektrotechnikos kursų žinoma, kad varža vadinama aktyvia, kurioje srovei tekant išsiskiria šiluma. Aktyvioji varža siejama su aktyviosios galios nuostoliais dPn, lygus srovės kvadratui, padaugintam iš varžos dPn = Az2r W

Reaktyvumas kai juo teka srovė, ji nesukelia nuostolių. Ši varža atsiranda dėl induktyvumo L ir talpos C.

Indukcinė ir talpinė varža yra dviejų tipų reaktyvumas ir išreiškiami šiomis formulėmis:

• reaktyvinė arba indukcinė varža,

• talpinė varža arba talpa,

Tada x = xL — НС° С… Pavyzdžiui, jei grandinėje xL= 12 Ohm, xc = 7 Ohm, tai grandinės varža x = xL — NSc= 12 — 7 = 5 Ohm.

Ryžiai. 1. Iliustracijos, paaiškinančios kosinuso „phi“ esmę: a — r ir L nuoseklaus sujungimo grandinė kintamosios srovės grandinėje, b — varžos trikampis, c — galios trikampis, d — galios trikampis esant skirtingoms reikšmėms aktyvios galios.

Varža z apima varžą ir reaktyvumą. Serijiniam r ir L sujungimui (1 pav., a) grafiškai pavaizduotas varžos trikampis.

Jei šio trikampio kraštines padauginsime iš tos pačios srovės kvadrato, tai santykis nepasikeis, bet naujasis trikampis bus talpos trikampis (1 pav., c). Daugiau informacijos rasite čia - Varžų, įtampų ir galių trikampiai

Kaip matyti iš trikampio, kintamosios srovės grandinėje paprastai būna trys galios: aktyvusis P, reaktyvusis Q ir bendras S.

P = Az2r = UIcosphy W,B = Az2x = Az2NSL — I2x° C = UIsin Var, S = Az2z = UIWhat.

Aktyvioji galia gali būti vadinama darbo galia, tai yra, ji „šildo“ (šilumos išmetimas), „šviečia“ (elektrinis apšvietimas), „juda“ (elektros variklio pavaros) ir tt Matuojama taip pat, kaip ir pastovi galia. , vatais.

Sukurta aktyvioji galiab visiškai be pėdsakų sunaudojama imtuvuose ir švino laiduose šviesos greičiu – beveik akimirksniu. Tai vienas iš būdingų aktyviosios galios bruožų: kiek jos pagaminama, tiek ir suvartojama.

Reaktyvioji galia Q nėra suvartojama ir reiškia elektromagnetinės energijos virpesius elektros grandinėje.Energijos srautas iš šaltinio į imtuvą ir atvirkščiai yra susijęs su srovės tekėjimu per laidus, o kadangi laidai turi aktyviąją varžą, juose yra nuostolių.

Taigi, esant reaktyviajai galiai, darbas nevykdomas, o atsiranda nuostolių, kurie tai pačiai aktyviajai galiai yra didesni, tuo mažesnis galios koeficientas (cosphi, kosinusas «phi»).

Pavyzdys. Nustatykite galios nuostolius linijoje, kurios varža rl = 1 omas, jei per ją perduodama galia P = 10 kW esant 400 V įtampai vieną kartą, kai cosphi1 = 0,5 ir antrą kartą, kai cosphi2 = 0,9.

Atsakymas. Srovė pirmuoju atveju I1 = P / (Ucosphi1) = 10/(0,4•0,5) = 50 A.

Galios nuostoliai dP1 = Az12rl = 502•1 = 2500 W = 2,5 kW.

Antruoju atveju srovė Az1 = P / (Ucosphi2) = 10/(0,4•0,9) = 28 A.

Galios nuostoliai dP2 = Az22rl = 282•1 = 784 W = 0,784 kW, t.y. antruoju atveju galios nuostoliai yra 2,5 / 0,784 = 3,2 karto mažesni tik todėl, kad cosfi reikšmė didesnė.

Skaičiavimas aiškiai parodo, kad kuo didesnė kosinuso «phi» reikšmė, tuo mažesni energijos nuostoliai ir mažiau reikia dėti spalvotųjų metalų įrengiant naujus įrenginius.

Didindami kosinusą „phi“, turime tris pagrindinius tikslus:

1) taupyti elektros energiją,

2) spalvotųjų metalų taupymas,

3) maksimaliai išnaudoti generatorių, transformatorių ir apskritai kintamosios srovės variklių instaliuotą galią.

Paskutinę aplinkybę patvirtina tai, kad, pavyzdžiui, iš to paties transformatoriaus galima gauti kuo didesnę aktyviąją galią, tuo didesnė cosfi vartotojų vertė.Taigi, iš transformatoriaus, kurio vardinė galia Sn= 1000 kVa, esant cosfi1 = 0,7, galite gauti aktyviąją galią P1 = Снcosfie1 = 1000 • 0,7 = 700 kW, o esant cosfi2 = 0,95 R2 = Сncosfi2 = 1000 • = 9. kW.

Abiem atvejais transformatorius bus pilnai apkrautas iki 1000 kVA. Indukciniai varikliai ir per mažos apkrovos transformatoriai yra mažo galios faktoriaus gamyklose priežastis. Pavyzdžiui, indukcinio variklio tuščiąja eiga cosfixx yra maždaug lygus 0,2, o pakrautas iki vardinės sfin galios = 0,85.

Siekiant didesnio aiškumo, apsvarstykite apytikslį indukcinio variklio galios trikampį (1 pav., d). Veikdamas tuščiąja eiga, indukcinis variklis sunaudoja maždaug 30% vardinės galios reaktyviąją galią, o aktyvioji galia šiuo atveju yra apie 15%. Todėl galios koeficientas yra labai mažas. Didėjant apkrovai, aktyvioji galia didėja, o reaktyvioji galia keičiasi nežymiai, taigi ir cosfi didėja. Daugiau apie tai skaitykite čia: Pavaros galios koeficientas

Pagrindinė cosfi vertę didinanti veikla – darbas visu gamybos pajėgumu. Tokiu atveju asinchroniniai varikliai veiks su galios koeficientais, artimais vardinėms vertėms.

Galios faktoriaus tobulinimo veikla skirstoma į dvi pagrindines grupes:

1) nereikalauja kompensacinių įtaisų montavimo ir tinka visais atvejais (natūralūs būdai);

2) susijusių su kompensuojamųjų prietaisų (dirbtinių metodų) naudojimu.

Kondensacinis įrenginys galios koeficientui padidinti

Pirmosios grupės veikla, pagal galiojančias gaires, apima technologinio proceso racionalizavimą, leidžiantį pagerinti įrenginių energetinį režimą ir padidinti galios koeficientą. Tos pačios priemonės apima sinchroninių variklių naudojimą vietoj kai kurių asinchroninių (jei reikia, norint padidinti efektyvumą, rekomenduojama vietoj asinchroninių montuoti sinchroninius).

Taip pat skaitykite šia tema: Kintamosios srovės maitinimas ir galios nuostoliai