ما هو معامل القدرة (Cosine Phi)

عامل قوة الشخص الطبيعي (جيب التمام) هو كما يلي. كما تعلم ، في دائرة التيار المتردد ، هناك بشكل عام ثلاثة أنواع من الحمل أو ثلاثة أنواع من الطاقة (ثلاثة أنواع من التيار ، وثلاثة أنواع من المقاومة). النشطة P ، رد الفعل Q ، ومجموع قوى C مرتبطة بالنشاط r ، رد الفعل x ، ومقاومة z الكلية ، على التوالي.

من المعروف من مسار الهندسة الكهربائية أن المقاومة تسمى نشطة ، حيث يتم إطلاق الحرارة عند مرور التيار. المقاومة النشطة مرتبطة بخسائر الطاقة النشطة dPn يساوي مربع التيار مضروبًا في المقاومة dPn = Az2r W

مفاعلة عندما يتدفق التيار من خلاله ، فإنه لا يسبب أي خسائر. هذه المقاومة ناتجة عن الحث L وكذلك السعة C.

المقاومة الاستقرائية والسعة نوعان من المفاعلة ويتم التعبير عنها بالصيغ التالية:

• المفاعلة أو المقاومة الاستقرائية ،

• السعة المقاومة أو السعة ،

ثم x = xL - НС ° С ... على سبيل المثال ، إذا كانت الدائرة xL = 12 أوم ، xc = 7 أوم ، فإن تفاعل الدائرة x = xL - NSc = 12-7 = 5 أوم.

أرز. 1. الرسوم التوضيحية لشرح جوهر جيب التمام «فاي»: أ - دارة توصيل سلسلة من r و L في دائرة تيار متناوب ، ب - مثلث المقاومة ، ج - مثلث القوة ، د - مثلث القوة بقيم مختلفة من القوة النشطة.

تشمل الممانعة z المقاومة والمفاعلة. لتوصيل سلسلة من r و L (الشكل 1 ، أ) ، يتم رسم مثلث المقاومة بيانياً.

إذا تم ضرب أضلاع هذا المثلث في مربع نفس التيار ، فلن تتغير النسبة ، لكن المثلث الجديد سيكون مثلث سعة (الشكل 1 ، ج). تحقق من مزيد من التفاصيل هنا - مثلثات المقاومة والفولتية والقوى

كما يتضح من المثلث ، في دائرة التيار المتناوب ، تحدث ثلاث قوى بشكل عام: P نشط ، متفاعل Q وإجمالي S

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

يمكن أن تسمى الطاقة النشطة قوة العمل ، أي أنها "تسخن" (انبعاث الحرارة) ، "الأضواء" (الإضاءة الكهربائية) ، "تتحرك" (محركات المحركات الكهربائية) ، إلخ. يتم قياسها بنفس طريقة قياس الطاقة الثابتة بالواط.

متطور الطاقة النشطةب تمامًا بدون أي أثر يتم استهلاكه في أجهزة الاستقبال وأسلاك التوصيل بسرعة الضوء - على الفور تقريبًا. هذه إحدى السمات المميزة للقوة النشطة: بقدر ما يتم توليدها ، يتم استهلاك الكثير.

لا يتم استهلاك الطاقة التفاعلية Q وهي تمثل تذبذب الطاقة الكهرومغناطيسية في الدائرة الكهربائية.يرتبط تدفق الطاقة من المصدر إلى المستقبل والعكس بالعكس بتدفق التيار عبر الأسلاك ، وبما أن الأسلاك تتمتع بمقاومة نشطة ، فهناك خسائر فيها.

وبالتالي ، مع القدرة التفاعلية ، لا يتم تنفيذ العمل ، ولكن تحدث خسائر ، والتي بالنسبة لنفس القوة النشطة ، كلما كان عامل القدرة أصغر (cosphi ، جيب التمام «phi»).

مثال. حدد فقد القدرة في خط ذو مقاومة r = 1 أوم إذا كانت القدرة P = 10 kW تنتقل من خلاله بجهد 400 فولت مرة واحدة عند cosphi1 = 0.5 والمرة الثانية عند cosphi2 = 0.9.

إجابة. الحالي في الحالة الأولى I1 = P / (Ucosphi1) = 10 / (0.4 • 0.5) = 50 أ.

فقدان الطاقة dP1 = Az12rl = 502 • 1 = 2500 واط = 2.5 كيلو واط.

في الحالة الثانية ، Az1 الحالي = P / (Ucosphi2) = 10 / (0.4 • 0.9) = 28 أ.

فقدان الطاقة dP2 = Az22rl = 282 • 1 = 784 W = 0.784 kW ، أي في الحالة الثانية ، يكون فقد الطاقة 2.5 / 0.784 = 3.2 مرة أصغر فقط لأن قيمة cosfi أعلى.

يُظهر الحساب بوضوح أنه كلما ارتفعت قيمة جيب التمام «فاي» ، انخفض فقدان الطاقة وقلت الحاجة إلى وضع معادن غير حديدية عند تركيب التركيبات الجديدة.

بزيادة جيب التمام «فاي» لدينا ثلاثة أهداف رئيسية:

1) توفير الطاقة الكهربائية ،

2) حفظ المعادن غير الحديدية ،

3) الاستخدام الأقصى للطاقة المركبة للمولدات والمحولات ومحركات التيار المتردد بشكل عام.

يتم تأكيد الظرف الأخير من خلال حقيقة أنه ، على سبيل المثال ، من نفس المحول يمكن الحصول على قوة أكثر نشاطًا ، وكلما زادت قيمة مستخدمي cosfi.لذلك ، من المحول ذو الطاقة المقدرة Sn = 1000 kVa عند cosfi1 = 0.7 يمكنك الحصول على الطاقة النشطة P1 = Снcosfie1 = 1000 • 0.7 = 700 kW ، وعند cosfi2 = 0.95 R2 = Сncosfi2 = 1000 • 0 .95 = 950 كيلوواط.

في كلتا الحالتين سيتم تحميل المحول بالكامل حتى 1000 كيلو فولت أمبير. تعد المحركات الحثية ومحولات الحمل النازل سببًا في انخفاض عامل الطاقة في المصانع. على سبيل المثال ، محرك تحريضي عند سرعة خاملة يكون cosfixx مساويًا تقريبًا لـ 0.2 ، بينما عند تحميله إلى الطاقة المقدرة sfin = 0.85.

لمزيد من الوضوح ، ضع في اعتبارك مثلث طاقة تقريبي لمحرك تحريضي (الشكل 1 ، د). أثناء التشغيل في وضع الخمول ، يستهلك المحرك التعريفي طاقة تفاعلية تساوي تقريبًا 30٪ من الطاقة المقدرة ، بينما تبلغ الطاقة النشطة المستهلكة في هذه الحالة حوالي 15٪. لذلك ، فإن معامل القدرة منخفض جدًا. مع زيادة الحمل ، تزداد القوة النشطة وتتغير القدرة التفاعلية بشكل هامشي وبالتالي يزداد cosfi. قراءة المزيد عنها هنا: عامل قوة المحرك

النشاط الرئيسي الذي يزيد من قيمة cosfi هو العمل بكامل طاقته الإنتاجية. في هذه الحالة ، ستعمل المحركات غير المتزامنة مع عوامل طاقة قريبة من القيم الاسمية.

تنقسم أنشطة تحسين عامل الطاقة إلى مجموعتين رئيسيتين:

1) لا يتطلب تركيب أجهزة تعويضية ومناسبة في جميع الأحوال (الطرق الطبيعية) ؛

2) تتعلق باستخدام الأجهزة التعويضية (طرق اصطناعية).

وحدة تكثيف لزيادة معامل القدرة

تشمل أنشطة المجموعة الأولى ، وفقًا للإرشادات الحالية ، ترشيد العملية التكنولوجية ، مما يؤدي إلى تحسين وضع الطاقة للمعدات وزيادة عامل الطاقة. تتضمن نفس الإجراءات استخدام المحركات المتزامنة بدلاً من بعض المحركات غير المتزامنة (يوصى بتثبيت محركات متزامنة بدلاً من المحركات غير المتزامنة عند الضرورة لزيادة الكفاءة).

اقرأ أيضًا في هذا الموضوع: التيار المتردد وفقدان الطاقة