Что такое коэффициент мощности (power factor, PF)

Что такое коэффициент мощности (power factor, PF)

Коэффициент мощности (КМ, Power Factor, PF) равен отношению потребляемой нагрузкой активной мощности к полной потребляемой мощности.
Коэффициент мощности – комплексный показатель, характеризующий потери энергии в электросети, обусловленные фазовыми и нелинейными искажениями тока и напряжения в нагрузке.
Чем меньше коэффициент мощности нагрузки, тем больше эта нагрузка нагружает источник и провода. В случае нелинейных нагрузок (например импульсные блоки питания) коэффициент мощности еще и характеризует искажения формы кривой тока- ее отличия от синусоидальной и соответственно содержание высших гармоник.
Коэффициент мощности может принимать значения от 0 (худший результат) до 1 (идеальный результат).
Типичные значения коэффициента мощности:
0.95 - хороший показатель; 0.9 - удовлетворительный показатель; 0.8 - плохой показатель; 0,6-0.7 - импульсный блок питания без корректора коэффициента мощности (блок питания компьютера, некоторые светодиодные и энергосберегающие лампы).

Для синусоидального тока и напряжения (линейная нагрузка, например, утюг, электродвигатель, трансформатор, конденсаторные батареи):
PF = P/S = cosφ,
где,
PF - коэффициент мощности.
P - Потребляемая (полезная, активная) мощность. P=UIcosφ. Измеряется в ваттах (Вт, международное W)
S - Полная мощность. S = UI. Измеряется в Вольт-амперах (ВА, или международное VA).
φ - Угол сдвига фаз между током и напряжением, созданный реактивными элементами нагрузок (обмотки электродвигателей, трансформаторов, электромагнитов), в зависимости от значения этого угла (емкостная или индуктивная нагрузка) PF может характеризоваться как опережающий или отстающий.

Коэффициент мощности при нелинейных нагрузках

Реактивная составляющая даёт только один из видов нелинейных искажений (фазовый сдвиг). Однако коэффициент мощности реагирует на любую нелинейность нагрузки (нелинейность ВАХ), когда ток меняется непропорционально приложенному напряжению. Например, коэффициент мощности нагрузки, которая представляет собой последовательно соединённые диод и обычный резистор, составляет около 0,71. Здесь нет никакой реактивной нагрузки, просто нелинейная ВАХ диода приводит к уменьшению коэффициента мощности.
В случае активной нелинейной нагрузки коэффициент мощности определяется отношением активной мощности первой гармоники тока к полной мощности, потребляемой нагрузкой (это определение справедливо только в частном случае, когда напряжение имеет чистую синусоидальную форму).
Некоторые нагрузки могут значительно искажать и форму напряжения.
В случае несинусоидального тока уже следует рассматривать неактивную мощность, состоящую (как минимум) из реактивной и мощности искажения (зависит от коэффициента искажения кривой тока).

PF большинства потребителей меняется в зависимости от их режима работы (как правило он меньше на холостом ходу и выше при номинальной нагрузке)

Источники информации:

Электрические системы и сети: Учебник для вузов.— М.: Энергоатомиздат, 1989, — 592 с: ил. Идельчик В. И.
Основы современной энергетики Курс лекций для менеджеров энергетических компаний Под общей редакцией чл.-корр. РАН Е. В. Аметистова
Электротехника/Ю. М. Борисов, Д. Н. Липатов, Ю. Н. Зорин. Учебник для вузов. — 2-е изд., пере-
раб. и доп.—М.: Энергоатомиздат, 1985.— 552 с.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%D1%81%D1%83%D0%B6%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5:%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D0%BC%D0%BE%D1%89%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8
http://meandr.org/archives/26309
http://www.thg.ru/howto/kak_rabotaet_blok_pitaniya/kak_rabotaet_blok_pitaniya-02.html
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D0%BC%D0%BE%D1%89%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8
http://tel-spb.ru/pf/
http://rateli.ru/books/item/f00/s00/z0000008/st090.shtml с примерами рассчета лишних потерь
http://www.elec.ru/articles/koefficient-moshnosti-v-setyah-s-nelinejnymi-nagru/
http://www.tensy.ru/article08.html
http://www.tensy.ru/article06.html
http://electricalschool.info/main/elsnabg/260-vlijanie-vysshikh-garmonik.html
Заказать обратный звонок



Настоящим в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006, отправляя данную форму, Вы подтверждаете свое согласие на обработку персональных данных. Мы, ООО «Перемена», гарантируем конфиденциальность получаемой нами информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и пр. в соответствии с «Политикой конфиденциальности персональных данных».


Введите символы с картинки:

Настоящим в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006, отправляя данную форму, Вы подтверждаете свое согласие на обработку персональных данных. Мы, ООО «Перемена», гарантируем конфиденциальность получаемой нами информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и пр. в соответствии с «Политикой конфиденциальности персональных данных».



Введите символы с картинки:

Запрос пробной версии









Введите символы с картинки: