पावर फैक्टर क्या है (कोसाइन फी)

एक प्राकृतिक व्यक्ति का शक्ति कारक (cosine phi) इस प्रकार है। जैसा कि आप जानते हैं, एक एसी सर्किट में, आमतौर पर तीन प्रकार के भार या तीन प्रकार की शक्ति (तीन प्रकार के करंट, तीन प्रकार के प्रतिरोध) होते हैं। सक्रिय पी, प्रतिक्रियाशील क्यू, और कुल सी शक्तियां क्रमशः सक्रिय आर, प्रतिक्रियाशील एक्स और कुल जेड प्रतिरोध से संबंधित हैं।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के पाठ्यक्रम से ज्ञात होता है कि प्रतिरोध को सक्रिय कहा जाता है, जिसमें करंट गुजरने पर ऊष्मा निकलती है। सक्रिय प्रतिरोध सक्रिय बिजली के नुकसान के साथ जुड़ा हुआ है dPnप्रतिरोध से गुणा किए गए वर्तमान के वर्ग के बराबर dPn = Az2r W

मुक़ाबला जब इसमें करंट प्रवाहित होता है, तो इससे कोई नुकसान नहीं होता है। यह प्रतिरोध अधिष्ठापन एल के साथ-साथ समाई सी के कारण है।

आगमनात्मक और कैपेसिटिव प्रतिरोध दो प्रकार के रिएक्शन हैं और निम्न सूत्रों द्वारा व्यक्त किए जाते हैं:

• प्रतिक्रिया या आगमनात्मक प्रतिरोध,

• कैपेसिटिव प्रतिरोध या समाई,

तब x = xL — НС° С… उदाहरण के लिए, यदि परिपथ में xL= 12 ओम, xc = 7 ओम, तो परिपथ की प्रतिक्रिया x = xL — NSc= 12 — 7 = 5 ओम।

चावल। 1. कोज्या «फी» के सार को समझाने के लिए दृष्टांत: एक - एक प्रत्यावर्ती धारा परिपथ में आर और एल के श्रृंखला कनेक्शन का सर्किट, बी - प्रतिरोध का त्रिकोण, सी - शक्ति का त्रिकोण, डी - विभिन्न मूल्यों पर शक्ति का त्रिकोण सक्रिय शक्ति का।

प्रतिबाधा z में प्रतिरोध और प्रतिक्रिया शामिल है। आर और एल (छवि 1, ए) के श्रृंखला कनेक्शन के लिए, एक प्रतिरोध त्रिकोण को रेखांकन के रूप में दर्शाया गया है।

यदि इस त्रिभुज की भुजाओं को समान धारा के वर्ग से गुणा किया जाए, तो अनुपात नहीं बदलेगा, लेकिन नया त्रिभुज एक क्षमता त्रिभुज होगा (चित्र 1, c)। अधिक विवरण यहां देखें- प्रतिरोधों, वोल्टेज और शक्तियों के त्रिकोण

जैसा कि त्रिकोण से देखा गया है, एक एसी सर्किट में आम तौर पर तीन शक्तियां होती हैं: सक्रिय पी, प्रतिक्रियाशील क्यू और कुल एस

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

सक्रिय शक्ति को कार्यशील शक्ति कहा जा सकता है, अर्थात यह "हीट" (गर्मी का उत्सर्जन), "लाइट्स" (इलेक्ट्रिक लाइटिंग), "मूव्स" (इलेक्ट्रिक मोटर ड्राइव), आदि। इसे निरंतर शक्ति के समान मापा जाता है। , वाट में।

विकसित सक्रिय शक्तिबी पूरी तरह से ट्रेस के बिना रिसीवर और लीड तारों में प्रकाश की गति से खपत होती है - लगभग तुरंत। यह सक्रिय शक्ति की विशिष्ट विशेषताओं में से एक है: जितनी यह उत्पन्न होती है, उतनी ही खपत होती है।

प्रतिक्रियाशील शक्ति क्यू का उपभोग नहीं किया जाता है और विद्युत सर्किट में विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के दोलन का प्रतिनिधित्व करता है।स्रोत से रिसीवर तक ऊर्जा का प्रवाह और इसके विपरीत तारों के माध्यम से धारा के प्रवाह से संबंधित है, और चूंकि तारों में सक्रिय प्रतिरोध होता है, इसलिए उनमें नुकसान होता है।

इस प्रकार, प्रतिक्रियाशील शक्ति के साथ, काम नहीं किया जाता है, लेकिन नुकसान होता है, जो एक ही सक्रिय शक्ति के लिए, अधिक से अधिक, छोटे शक्ति कारक (कोस्फी, कोसाइन «फी»)।

एक उदाहरण। प्रतिरोध आरएल = 1 ओम के साथ एक पंक्ति में शक्ति हानि का निर्धारण करें यदि शक्ति पी = 10 किलोवाट इसके माध्यम से 400 वी के वोल्टेज पर एक बार cosphi1 = 0.5 पर और दूसरी बार cosphi2 = 0.9 पर प्रेषित होती है।

उत्तर। पहले मामले में करंट I1 = P / (Ucosphi1) = 10/(0.4•0.5) = 50 A.

पावर लॉस dP1 = Az12rl = 502•1 = 2500 W = 2.5 kW।

दूसरे मामले में, वर्तमान Az1 = P / (Ucosphi2) = 10/(0.4•0.9) = 28 A.

पावर लॉस dP2 = Az22rl = 282•1 = 784 W = 0.784 kW, यानी दूसरे मामले में बिजली की हानि 2.5 / 0.784 = 3.2 गुना कम है क्योंकि कॉसफी मूल्य अधिक है।

गणना स्पष्ट रूप से दिखाती है कि कोसाइन "फी" का मूल्य जितना अधिक होगा, ऊर्जा की हानि उतनी ही कम होगी और नए प्रतिष्ठानों को स्थापित करते समय अलौह धातुओं को रखने की आवश्यकता कम होगी।

कोसाइन «फी» को बढ़ाकर हमारे तीन मुख्य लक्ष्य हैं:

1) विद्युत ऊर्जा की बचत,

2) अलौह धातुओं की बचत,

3) जनरेटर, ट्रांसफार्मर और सामान्य एसी मोटर्स की स्थापित शक्ति का अधिकतम उपयोग।

अंतिम परिस्थिति की पुष्टि इस तथ्य से होती है कि, उदाहरण के लिए, एक ही ट्रांसफार्मर से अधिक सक्रिय शक्ति प्राप्त करना संभव है, कॉसफी उपयोगकर्ताओं का मूल्य जितना अधिक होगा।तो, cosfi1 = 0.7 पर रेटेड पावर Sn = 1000 kVa वाले ट्रांसफार्मर से आप सक्रिय शक्ति P1 = Снcosfie1 = 1000 • 0.7 = 700 kW, और cosfi2 = 0.95 R2 = Сncosfi2 = 1000 • 0 .95 = 950 प्राप्त कर सकते हैं। किलोवाट।

दोनों ही मामलों में ट्रांसफार्मर को 1000 केवीए पर पूरी तरह से लोड किया जाएगा। इंडक्शन मोटर्स और अंडरलोड ट्रांसफार्मर कारखानों में कम पावर फैक्टर का कारण हैं। उदाहरण के लिए, निष्क्रिय गति पर एक प्रेरण मोटर में cosfixx लगभग 0.2 के बराबर होता है, जबकि sfin = 0.85 की रेटेड शक्ति पर लोड होने पर।

अधिक स्पष्टता के लिए, प्रेरण मोटर (चित्र 1, डी) के लिए अनुमानित शक्ति त्रिकोण पर विचार करें। निष्क्रिय संचालन के दौरान, प्रेरण मोटर रेटेड शक्ति के लगभग 30% के बराबर प्रतिक्रियाशील शक्ति का उपभोग करती है, जबकि इस मामले में खपत सक्रिय शक्ति लगभग 15% है। इसलिए, पावर फैक्टर बहुत कम है। जैसे-जैसे भार बढ़ता है, सक्रिय शक्ति बढ़ती है और प्रतिक्रियाशील शक्ति में मामूली परिवर्तन होता है और इसलिए कॉसफी बढ़ जाती है। इस बारे में यहां और पढ़ें: ड्राइव पावर फैक्टर

Cosfi के मूल्य को बढ़ाने वाली मुख्य गतिविधि पूर्ण उत्पादन क्षमता पर काम कर रही है। इस मामले में, अतुल्यकालिक मोटर्स नाममात्र मूल्यों के करीब शक्ति कारकों के साथ काम करेंगे।

पावर फैक्टर सुधार गतिविधियों को दो मुख्य समूहों में विभाजित किया गया है:

1) क्षतिपूर्ति उपकरणों की स्थापना की आवश्यकता नहीं है और सभी मामलों में उपयुक्त (प्राकृतिक तरीके);

2) क्षतिपूर्ति उपकरणों (कृत्रिम तरीकों) के उपयोग से संबंधित।

शक्ति कारक को बढ़ाने के लिए संघनक इकाई

वर्तमान दिशा-निर्देशों के अनुसार पहले समूह की गतिविधियों में तकनीकी प्रक्रिया का युक्तिकरण शामिल है, जिससे उपकरणों के ऊर्जा मोड में सुधार होता है और शक्ति कारक में वृद्धि होती है। समान उपायों में कुछ अतुल्यकालिक के बजाय सिंक्रोनस मोटर्स का उपयोग शामिल है (अतुल्यकालिक के बजाय सिंक्रोनस मोटर्स की स्थापना की सिफारिश की जाती है जहां दक्षता बढ़ाने के लिए आवश्यक हो)।

इस विषय पर भी पढ़ें: एसी बिजली की आपूर्ति और बिजली के नुकसान