પાવર ફેક્ટર શું છે (કોસાઇન ફી)

કુદરતી વ્યક્તિનું શક્તિ પરિબળ (કોસાઇન ફી) નીચે મુજબ છે. જેમ તમે જાણો છો, AC સર્કિટમાં, સામાન્ય રીતે ત્રણ પ્રકારના લોડ અથવા ત્રણ પ્રકારના પાવર (ત્રણ પ્રકારના વર્તમાન, ત્રણ પ્રકારના પ્રતિકાર) હોય છે. સક્રિય P, પ્રતિક્રિયાશીલ Q, અને કુલ C શક્તિઓ અનુક્રમે સક્રિય r, પ્રતિક્રિયાશીલ x અને કુલ z પ્રતિકાર સાથે સંબંધિત છે.

વિદ્યુત ઇજનેરીના અભ્યાસક્રમથી તે જાણીતું છે કે પ્રતિકારને સક્રિય કહેવામાં આવે છે, જેમાં વર્તમાન પસાર થાય ત્યારે ગરમી છોડવામાં આવે છે. સક્રિય પ્રતિકાર dPn = Az2r W દ્વારા ગુણાકાર કરેલ વર્તમાનના વર્ગની બરાબર dPn સક્રિય પાવર નુકસાન સાથે સંકળાયેલ છે.

પ્રતિક્રિયા જ્યારે તેમાંથી પ્રવાહ વહે છે, ત્યારે તે કોઈ નુકસાન કરતું નથી. આ પ્રતિકાર ઇન્ડક્ટન્સ L તેમજ કેપેસીટન્સ C ને કારણે છે.

પ્રેરક અને કેપેસિટીવ પ્રતિકાર એ બે પ્રકારના પ્રતિક્રિયા છે અને નીચેના સૂત્રો દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે:

• પ્રતિક્રિયા અથવા પ્રેરક પ્રતિકાર,

• કેપેસિટીવ પ્રતિકાર અથવા કેપેસીટન્સ,

પછી x = xL — НС° С… ઉદાહરણ તરીકે, જો સર્કિટમાં xL= 12 Ohm, xc = 7 Ohm, તો સર્કિટની પ્રતિક્રિયા x = xL — NSc= 12 — 7 = 5 Ohm.

ચોખા. 1. કોસાઇન «ફી» ના સારને સમજાવવા માટેના ચિત્રો: a — વૈકલ્પિક વર્તમાન સર્કિટમાં r અને L ના શ્રેણી જોડાણનું સર્કિટ, b — પ્રતિકારનો ત્રિકોણ, c — શક્તિનો ત્રિકોણ, d — વિવિધ મૂલ્યો પર શક્તિનો ત્રિકોણ સક્રિય શક્તિનું.

અવબાધ z માં પ્રતિકાર અને પ્રતિક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે. r અને L (ફિગ. 1, a) ના શ્રેણી જોડાણ માટે, એક પ્રતિકાર ત્રિકોણ ગ્રાફિકલી રીતે દર્શાવવામાં આવ્યું છે.

જો આ ત્રિકોણની બાજુઓને સમાન પ્રવાહના ચોરસથી ગુણાકાર કરવામાં આવે, તો ગુણોત્તર બદલાશે નહીં, પરંતુ નવો ત્રિકોણ ક્ષમતાનો ત્રિકોણ હશે (ફિગ. 1, c). અહીં વધુ વિગતો તપાસો - પ્રતિકાર, વોલ્ટેજ અને શક્તિઓના ત્રિકોણ

ત્રિકોણ પરથી જોવામાં આવે છે તેમ, AC સર્કિટમાં, ત્રણ શક્તિઓ સામાન્ય રીતે જોવા મળે છે: સક્રિય P, પ્રતિક્રિયાશીલ Q અને કુલ S

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

સક્રિય શક્તિને કાર્ય શક્તિ કહી શકાય, એટલે કે, તે "ગરમી" (ગરમીનું ઉત્સર્જન), "લાઇટ" (ઇલેક્ટ્રિક લાઇટિંગ), "મૂવ્સ" (ઇલેક્ટ્રિક મોટર ડ્રાઇવ્સ) વગેરે. તે સતત શક્તિની જેમ જ માપવામાં આવે છે. , વોટ્સમાં.

વિકસિત સક્રિય શક્તિb સંપૂર્ણપણે ટ્રેસ વિના રીસીવરોમાં અને લીડ વાયરમાં પ્રકાશની ઝડપે વપરાશ થાય છે - લગભગ તરત જ. સક્રિય શક્તિની આ એક લાક્ષણિકતા છે: જેટલી તે ઉત્પન્ન થાય છે, તેટલી જ વપરાશ થાય છે.

પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ Q નો વપરાશ થતો નથી અને તે વિદ્યુત સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઊર્જાના ઓસિલેશનને રજૂ કરે છે.સ્ત્રોતમાંથી રીસીવર તરફનો ઉર્જાનો પ્રવાહ અને તેનાથી વિપરિત વાયરો દ્વારા વિદ્યુતપ્રવાહના પ્રવાહ સાથે સંબંધિત છે, અને વાયરમાં સક્રિય પ્રતિકાર હોવાથી, તેમાં નુકસાન થાય છે.

આમ, પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ સાથે, કાર્ય હાથ ધરવામાં આવતું નથી, પરંતુ નુકસાન થાય છે, જે સમાન સક્રિય શક્તિ માટે, વધુ, શક્તિ પરિબળ (કોસ્ફી, કોસાઇન «ફી») જેટલું નાનું હોય છે.

એક ઉદાહરણ. પ્રતિકારક rl = 1 ઓહ્મ સાથેની લાઇનમાં પાવર લોસ નક્કી કરો જો પાવર P = 10 kW તેના દ્વારા 400 V ના વોલ્ટેજ પર એકવાર cosphi1 = 0.5 પર અને બીજી વખત cosphi2 = 0.9 પર પ્રસારિત થાય છે.

જવાબ આપો. પ્રથમ કેસમાં વર્તમાન I1 = P / (Ucosphi1) = 10/(0.4•0.5) = 50 A.

પાવર લોસ dP1 = Az12rl = 502•1 = 2500 W = 2.5 kW.

બીજા કિસ્સામાં, વર્તમાન Az1 = P / (Ucosphi2) = 10/(0.4•0.9) = 28 A.

પાવર લોસ dP2 = Az22rl = 282•1 = 784 W = 0.784 kW, એટલે કે. બીજા કિસ્સામાં પાવર લોસ 2.5 / 0.784 = 3.2 ગણું નાનું છે કારણ કે cosfi મૂલ્ય વધારે છે.

ગણતરી સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે કોસાઇન «ફી» નું મૂલ્ય જેટલું ઊંચું હશે, તેટલું ઓછું ઊર્જાનું નુકસાન અને નવા સ્થાપનો સ્થાપિત કરતી વખતે બિન-ફેરસ ધાતુઓ મૂકવાની જરૂર ઓછી છે.

કોસાઇન «ફી» વધારીને અમારી પાસે ત્રણ મુખ્ય લક્ષ્યો છે:

1) વિદ્યુત ઊર્જાની બચત,

2) બિન-ફેરસ ધાતુઓની બચત,

3) જનરેટર, ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને સામાન્ય એસી મોટર્સની ઇન્સ્ટોલ કરેલી શક્તિનો મહત્તમ ઉપયોગ.

છેલ્લા સંજોગો એ હકીકત દ્વારા પુષ્ટિ આપે છે કે, ઉદાહરણ તરીકે, સમાન ટ્રાન્સફોર્મરમાંથી વધુ સક્રિય શક્તિ મેળવવાનું શક્ય છે, કોસ્ફી વપરાશકર્તાઓનું મૂલ્ય વધારે છે.તેથી, cosfi1 = 0.7 પર રેટ કરેલ પાવર Sn= 1000 kVa સાથેના ટ્રાન્સફોર્મરમાંથી તમે સક્રિય પાવર P1 = Снcosfie1 = 1000 • 0.7 = 700 kW, અને cosfi2 = 0.95 R2 = Сncosfi2 = 0950 • 0950 પર મેળવી શકો છો. kW

બંને કિસ્સાઓમાં ટ્રાન્સફોર્મર સંપૂર્ણપણે 1000 kVA પર લોડ થશે. ઇન્ડક્શન મોટર્સ અને અન્ડરલોડ ટ્રાન્સફોર્મર્સ ફેક્ટરીઓમાં ઓછા પાવર ફેક્ટરનું કારણ છે. ઉદાહરણ તરીકે, નિષ્ક્રિય ગતિએ ઇન્ડક્શન મોટરમાં cosfixx લગભગ 0.2 ની બરાબર હોય છે, જ્યારે sfin = 0.85 ની રેટેડ પાવર પર લોડ કરવામાં આવે છે.

વધુ સ્પષ્ટતા માટે, ઇન્ડક્શન મોટર (ફિગ. 1, ડી) માટે અંદાજિત પાવર ત્રિકોણનો વિચાર કરો. નિષ્ક્રિય કામગીરી દરમિયાન, ઇન્ડક્શન મોટર રેટેડ પાવરના લગભગ 30% જેટલી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ વાપરે છે, જ્યારે આ કિસ્સામાં સક્રિય શક્તિનો વપરાશ લગભગ 15% છે. તેથી, પાવર પરિબળ ખૂબ જ ઓછું છે. જેમ જેમ ભાર વધે છે, સક્રિય શક્તિ વધે છે અને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ નજીવી રીતે બદલાય છે અને તેથી કોસ્ફી વધે છે. તેના વિશે અહીં વધુ વાંચો: ડ્રાઇવ પાવર પરિબળ

કોસ્ફીના મૂલ્યમાં વધારો કરતી મુખ્ય પ્રવૃત્તિ સંપૂર્ણ ઉત્પાદન ક્ષમતા પર કાર્યરત છે. આ કિસ્સામાં, અસુમેળ મોટરો નજીવા મૂલ્યોની નજીકના પાવર પરિબળો સાથે કાર્ય કરશે.

પાવર ફેક્ટર સુધારણા પ્રવૃત્તિઓને બે મુખ્ય જૂથોમાં વહેંચવામાં આવી છે:

1) વળતર આપતા ઉપકરણોના ઇન્સ્ટોલેશનની જરૂર નથી અને તમામ કેસોમાં યોગ્ય (કુદરતી પદ્ધતિઓ);

2) વળતર આપતા ઉપકરણો (કૃત્રિમ પદ્ધતિઓ) ના ઉપયોગથી સંબંધિત.

પાવર ફેક્ટર વધારવા માટે કન્ડેન્સિંગ યુનિટ

પ્રથમ જૂથની પ્રવૃત્તિઓ, વર્તમાન માર્ગદર્શિકા અનુસાર, તકનીકી પ્રક્રિયાના તર્કસંગતકરણનો સમાવેશ કરે છે, જે સાધનસામગ્રીના ઉર્જા મોડમાં સુધારો અને પાવર પરિબળમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે. સમાન પગલાંમાં કેટલાક અસુમેળ મોટર્સને બદલે સિંક્રનસ મોટર્સનો ઉપયોગ શામેલ છે (કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે જ્યાં જરૂરી હોય ત્યાં અસુમેળ મોટર્સને બદલે સિંક્રનસ મોટર્સ ઇન્સ્ટોલ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે).

આ વિષય પર પણ વાંચો: એસી પાવર સપ્લાય અને પાવર લોસ