Różnica między wiodącym i opóźnionym współczynnikiem mocy

Termin „współczynnik mocy” jest powszechnie stosowany w odniesieniu do obwodów AC jednofazowych, jak i trójfazowych. W obwodach DC, niezależnie od rodzaju obciążenia, moc można określić po prostu poprzez pomnożenie odczytów woltomierza i amperomierza razem. Jednak w obwodach prądu przemiennego reaktywnego rezystancyjnego iloczyn napięcia zasilania i prądu obciążenia daje pozorną moc obciążenia, ale nie jego prawdziwą moc. Aby określić jego prawdziwą moc, w praktyce należy zastosować watometr do pomiaru prawdziwej mocy poprzez monitorowanie napięcia zasilania wraz z komponentem w fazie prądu obciążenia. Stosunek mocy aktywnej do pozornej mocy w obwodach prądu przemiennego nazywany jest „współczynnikiem mocy” obciążenia.

Współczynnik mocy = prawdziwa moc/pozorna moc

Współczynnik mocy jest zawsze od 0 do 1 i może być określony przez ołów lub opóźnienie prądu w odniesieniu do napięcia. Warunki „wiodące” i „opóźnienie” odnoszą się do tego, gdzie fazor prądu obciążenia leży w odniesieniu do fazora napięcia zasilania. Są one określone przez znak kąta fazowego między przebiegami prądu i napięcia. Obciążenia pojemnościowe spowodują zatem wiodący współczynnik mocy, podczas gdy obciążenia indukcyjne spowodują opóźniony współczynnik mocy. Czynniki mocy są często określane jako wiodące lub opóźnione. Rzućmy okiem na różnice między nimi.

Opóźniony współczynnik mocy

Używany jest termin „współczynnik mocy opóźnienia”, w którym prąd obciążenia opóźnia się za napięciem zasilania. Jest właściwością obwodu elektrycznego, który oznacza, że ​​prąd obciążenia jest indukcyjny, co oznacza, że ​​obciążenia indukcyjne spowodują opóźniony współczynnik mocy. Pod tym względem opóźniony współczynnik mocy można poprawić, dodając obciążenia pojemnościowe. Typowe obciążenia indukcyjne obejmują silniki indukcyjne odpychania, które reprezentują najczęstszą formę silników trójfazowych i które zawsze mają opóźniony współczynnik mocy. Współczynnik mocy opóźnionej można formalnie opisać jako prąd, który osiąga wartość szczytową do 90 stopni później niż napięcie. Wszystkie silniki prądu przemiennego (z wyjątkiem nadmiernie podekscytowanych silników synchronicznych) i transformatory działają przy opóźnionym współczynniku mocy. Mówiąc najprościej, jeśli obciążenie jest indukcyjne, współczynnik mocy jest opóźniony.

Wiodący współczynnik mocy

W przypadku obwodów pojemnościowych, w których prąd obciążenia prowadzi napięcie zasilania, stosuje się termin „wiodący współczynnik mocy”. Jest właściwością obwodu elektrycznego, który oznacza, że ​​prąd obciążenia jest pojemnościowy, co oznacza, że ​​obciążenia pojemnościowe spowoduje wiodący współczynnik mocy. Pod tym względem wiodący współczynnik mocy można poprawić, dodając obciążenia indukcyjne. Wiodący współczynnik mocy oznacza, że ​​to samo napięcie zaciskowe można utrzymywać z niższym wewnętrznym napięciem indukowanym. Współczynnik mocy wiodącego prądu jest czasem nazywany dodatnim współczynnikiem mocy. Można go formalnie opisać jako prąd, który osiąga wartość szczytową do 90 stopni przed napięciem. Mówiąc najprościej, jeśli obciążenie jest pojemnościowe, wówczas współczynnik mocy prowadzi.

Różnica między wiodącym i opóźnionym współczynnikiem mocy

Definicja

- Współczynnik mocy można określić jako wiodący lub opóźniony w celu pokazania znaku kąta fazowego między przebiegami prądu i napięcia. Używany jest termin „współczynnik mocy opóźnienia”, w którym prąd obciążenia opóźnia się za napięciem zasilania. Jest to właściwość obwodu elektrycznego, która oznacza, że ​​prąd obciążenia jest indukcyjny. W przypadku obwodów pojemnościowych, w których prąd obciążenia prowadzi napięcie zasilania, stosuje się termin „wiodący współczynnik mocy”. Jest to właściwość obwodu elektrycznego, która oznacza, że ​​prąd obciążenia jest pojemnościowy. Tak więc obciążenie pojemnościowe są prowadzone, podczas gdy obciążenia indukcyjne są opóźnione.

Wyobrażanie sobie

- Poniższy wykres pokazuje napięcie z prądem wiodącym i opóźnionym, wykreślonym w czasie. Linia prądu opóźnionego reprezentuje prąd opóźniony o ujemnym kącie fazowym i współczynniku mocy mniejszym niż 1, podczas gdy wiodąca linia prądu reprezentuje prąd wiodący z dodatnim kątem fazowym i współczynnikiem mocy mniejszym niż 1. Prąd wiodący osiągnie swoją wartość szczytową, zanim napięcie osiągnie szczyt, gdzie prąd opóźniony osiągnie wartość szczytową po osiągnięciu szczytu napięcia.

Wiodący współczynnik mocy vs. Współczynnik mocy opóźniony: wykres porównawczy

Streszczenie

Warunki „wiodące” i „opóźnienie” odnoszą się do tego, gdzie fazor prądu obciążenia leży w odniesieniu do fazora napięcia zasilania. Są one określone przez znak kąta fazowego między przebiegami prądu i napięcia. Używany jest termin „wiodący współczynnik mocy”, w którym prąd obciążenia prowadzi napięcie zasilania, podczas gdy termin „współczynnik mocy opóźnienia” jest używany, gdy prąd obciążenia opóźnia się za napięciem zasilania. Wiodący współczynnik mocy oznacza, że ​​prąd obciążenia ma charakter pojemnościowy, podczas gdy opóźniony współczynnik mocy oznacza, że ​​prąd obciążenia jest indukcyjny. Pod tym względem wiodący współczynnik mocy można poprawić, dodając obciążenia indukcyjne, a opóźniony współczynnik mocy można poprawić, dodając obciążenia pojemnościowe.