Berechnung der Leistungsfaktorkorrektur: 8 Schritte (mit Bildern)

Schritte
Warnungen
Notwendigkeiten

Durch die Blindleistungskorrektur können Sie Scheinleistung, Leistung, Blindleistung und den Phasenwinkel berechnen. Betrachten Sie die Gleichung eines rechtwinkligen Dreiecks. Um einen Winkel zu berechnen, müssen Sie wissen, was Cosinus, Sinus und Tangens sind. Sie müssen auch den Satz des Pythagoras (c² = a² + b² ) verwenden, um die Abmessungen der Seiten des Dreiecks zu berechnen. Sie müssen auch wissen, welche Einheiten jede Art von Fähigkeit hat. Scheinleistung wird in Volt-Ampere gemessen. Die Leistung wird in Watt gemessen und die Blindleistung wird in Volt-Amp-Reaktiveinheiten (VAR) ausgedrückt. Es gibt mehrere Gleichungen, um diese zu berechnen, und alle werden in diesem Artikel behandelt. Sie haben jetzt die Grundlage für das, was Sie berechnen möchten.

Schritte

Bildtitel Calculate Power Factor Correction Step 1

1. Berechnen Sie die Impedanz. (Stellen Sie sich vor, dass die Impedanz im obigen Bild an der gleichen Stelle wie die Scheinleistung ist). Um die Impedanz zu bestimmen, verwenden Sie den Satz des Pythagoras,c² = √ (a² + b²).

Bildtitel Calculate Power Factor Correction Step 2

2. Somit ist die Gesamtimpedanz (dargestellt als `Z`) gleich der quadrierten Leistung plus der quadrierten Blindleistung, dann nimmst du die Quadratwurzel der Antwort.

(Z = √(60² + 60²)). Wenn Sie das also in Ihren wissenschaftlichen Taschenrechner eingeben, lautet die Antwort 84,85Ω. (Z = 84,85Ω).

Bildtitel Calculate Power Factor Correction Step 3

3. Bestimmen Sie den Phasenwinkel. Jetzt haben Sie also die Hypotenuse, die die Impedanz ist. Sie haben auch eine benachbarte Seite, die Leistung, und Sie haben die gegenüberliegende Seite, die Blindleistung. Um den Winkel zu finden, können Sie eine der oben genannten Formeln verwenden. Zum Beispiel verwenden wir die Tangensformel, d.h. die gegenüberliegende Seite geteilt durch die benachbarte (Blindleistung/Leistung).

Sie haben dann eine Gleichung wie: (60/60 = 1)

Bildtitel Calculate Power Factor Correction Step 4

4. Nehmen Sie den Kehrwert der Tangente für den Phasenwinkel. Der inverse Tangens ist eine Schaltfläche auf Ihrem Taschenrechner. Nehmen Sie nun den inversen Tangens der Gleichung im vorherigen Schritt und Sie erhalten den Phasenwinkel. Ihre Gleichung sollte ungefähr so aussehen: tan ‾ ¹ (1) = Phasenwinkel. Ihre Antwort lautet dann 45°.

Bildtitel Calculate Power Factor Correction Step 5

5. Berechnen Sie den Gesamtstrom (Ampere). Der Strom wird auch als `A` in der Einheit Ampere angezeigt. Die Formel zur Berechnung des Stroms ist die Spannung dividiert durch die Impedanz, also: 120V/84,85Ω. Sie haben jetzt eine Antwort von ungefähr 1,141A. (120V/84,84Ω = 1,141A).

Bildtitel Calculate Power Factor Correction Step 6

6. Sie müssen nun die Scheinleistung berechnen, die als `S` angezeigt wird. Sie müssen den Satz des Pythagoras nicht verwenden, um die Scheinleistung zu berechnen, da Ihre Hypotenuse als Ihre Impedanz gilt. Denken Sie daran, dass die Scheinleistung die Einheit Volt-Ampere verwendet: Wir können die Scheinleistung mit der Formel berechnen: Spannung zum Quadrat geteilt durch Gesamtimpedanz. Ihre Gleichung sollte so aussehen: 120V²/84.85Ω. Jetzt sollten Sie eine Antwort erhalten wie: 169.71VA. (120²/84,85 = 169,71).

Bildtitel Calculate Power Factor Correction Step 7

7. Sie müssen nun die Leistung berechnen, die als `P` angezeigt wird. Um die Leistung zu berechnen, benötigen Sie den Strom wie in Schritt vier. Die Leistung ist in Watt angegeben und wird berechnet, indem der Strom zum Quadrat (1,141²) mit dem Widerstand (60Ω) in Ihrem Stromkreis multipliziert wird. Sie sollten eine Antwort von 78,11 Watt erhalten. Die Gleichung sollte so aussehen: 1,141² x 60 = 78,11.

Bildtitel Calculate Power Factor Correction Step 8

8. Berechnen Sie die Leistung oder den Leistungsfaktor! Zur Berechnung des Leistungsfaktors benötigen Sie folgende Informationen: Watt und Volt-Ampere. Sie haben diese Informationen in den vorherigen Schritten berechnet. Die Leistung beträgt 78,11 W und das Volt-Ampere beträgt 169,71 VA. Die Formel für den Leistungsfaktor, auch als Pf dargestellt, ist Watt geteilt durch Volt-Amp. Ihre Gleichung sieht jetzt so aus: 78,11/169,71 = 0,460.

Dies kann auch als Prozentsatz ausgedrückt werden, also multiplizieren Sie 0,460 mit 100, was einen Leistungsfaktor von 46% ergibt.

Warnungen

Bei der Berechnung der Impedanz verwenden Sie die inverse Tangensfunktion und nicht nur die reguläre Tangensfunktion Ihres Taschenrechners. Andernfalls erhalten Sie einen falschen Phasenwinkel.
Dies war nur ein sehr einfaches Beispiel für die Berechnung eines Phasenwinkels und Leistungsfaktors. Es gibt viel kompliziertere Schaltungen, einschließlich Kapazitätsleistung und höhere Widerstände und Impedanzen.