Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, sudut "segitiga daya" ini secara grafis menunjukkan rasio antara jumlah yang dihamburkan (atau dikonsumsi ) daya dan jumlah daya yang diserap/dikembalikan.
Itu juga merupakan sudut yang sama dengan impedansi rangkaian dalam bentuk kutub. Jika dinyatakan sebagai pecahan, rasio antara daya sebenarnya dan daya semu ini disebut faktor daya untuk sirkuit ini.
Karena daya sebenarnya dan daya tampak masing-masing membentuk sisi yang berdekatan dan sisi miring dari segitiga siku-siku, rasio faktor daya juga sama dengan kosinus dari sudut fase tersebut. Menggunakan nilai dari rangkaian contoh terakhir:
Perlu dicatat bahwa faktor daya, seperti semua pengukuran rasio, adalah tanpa unit kuantitas.
Untuk rangkaian resistif murni, faktor daya adalah 1 (sempurna), karena daya reaktif sama dengan nol. Di sini, segitiga daya akan terlihat seperti garis horizontal, karena sisi yang berlawanan (daya reaktif) akan memiliki panjang nol.
Untuk rangkaian induktif murni, faktor daya adalah nol, karena daya sebenarnya sama dengan nol. Di sini, segitiga kekuatan akan terlihat seperti garis vertikal, karena sisi yang berdekatan (kekuatan sebenarnya) akan memiliki panjang nol.
Hal yang sama dapat dikatakan untuk rangkaian kapasitif murni. Jika tidak ada komponen disipatif (resistif) dalam rangkaian, maka daya sebenarnya harus sama dengan nol, membuat daya apa pun dalam rangkaian menjadi reaktif murni.
Segitiga daya untuk rangkaian kapasitif murni akan kembali menjadi garis vertikal (menunjuk ke bawah, bukan ke atas seperti pada rangkaian induktif murni).
Faktor daya dapat menjadi aspek penting untuk dipertimbangkan dalam rangkaian AC karena faktor daya apa pun yang kurang dari 1 berarti bahwa kabel rangkaian harus membawa lebih banyak arus daripada yang diperlukan dengan reaktansi nol di rangkaian untuk menghasilkan jumlah yang sama (benar ) daya ke beban resistif.
Jika rangkaian contoh terakhir kami murni resistif, kami akan mampu memberikan 169,256 watt penuh ke beban dengan arus 1,410 amp yang sama, daripada hanya 119,365 watt yang saat ini dihamburkan dengan kuantitas arus yang sama.
Faktor daya yang buruk membuat sistem pengiriman daya menjadi tidak efisien.
Faktor daya yang buruk dapat diperbaiki, secara paradoks, dengan menambahkan beban lain ke rangkaian yang menarik jumlah daya reaktif yang sama dan berlawanan, untuk menghilangkan efek reaktansi induktif beban.
Reaktansi induktif hanya dapat dibatalkan oleh reaktansi kapasitif, jadi kita harus menambahkan kapasitor paralel dengan rangkaian contoh kami sebagai beban tambahan.
Efek dari dua reaktansi yang berlawanan ini secara paralel adalah membawa impedansi total rangkaian sama dengan resistansi totalnya (untuk membuat sudut fase impedansi sama, atau setidaknya lebih dekat, ke nol).
Karena kita tahu bahwa daya reaktif (tidak dikoreksi) adalah 119,98 VAR (induktif), kita perlu menghitung ukuran kapasitor yang benar untuk menghasilkan jumlah daya reaktif (kapasitif) yang sama.
Karena kapasitor ini akan langsung paralel dengan sumber (tegangan diketahui), kami akan menggunakan rumus daya yang dimulai dari tegangan dan reaktansi:
Mari kita gunakan nilai kapasitor bulat 22 F dan lihat apa yang terjadi pada rangkaian kita:(Gambar di bawah)
Kapasitor paralel mengoreksi faktor daya yang tertinggal dari beban induktif. V2 dan nomor simpul:0, 1, 2, dan 3 terkait dengan SPICE, dan mungkin diabaikan untuk saat ini.
Faktor daya untuk sirkuit, secara keseluruhan, telah ditingkatkan secara substansial. Arus utama telah diturunkan dari 1,41 amp menjadi 994,7 miliampere, sedangkan daya yang dihamburkan pada resistor beban tetap tidak berubah pada 119,365 watt. Faktor daya lebih mendekati 1:
Karena sudut impedansi masih merupakan bilangan positif, kita tahu bahwa rangkaian, secara keseluruhan, masih lebih induktif daripada kapasitif.
Jika upaya koreksi faktor daya kami tepat sasaran, kami akan sampai pada sudut impedansi tepat nol, atau resistif murni.
Jika kita menambahkan kapasitor yang terlalu besar secara paralel, kita akan mendapatkan sudut impedansi yang negatif, yang menunjukkan bahwa rangkaian lebih kapasitif daripada induktif.
Simulasi SPICE dari rangkaian (Gambar di atas) menunjukkan tegangan total dan arus total hampir sefasa.
File rangkaian SPICE memiliki sumber tegangan nol volt (V2) secara seri dengan kapasitor sehingga arus kapasitor dapat diukur.
Waktu mulai 200 msec (bukan 0) dalam pernyataan analisis transien memungkinkan kondisi DC stabil sebelum mengumpulkan data. Lihat daftar SPICE “faktor daya pf.cir”.
Plot Pala dari berbagai arus sehubungan dengan tegangan yang diberikan Vtotal ditunjukkan pada (Gambar di bawah). Referensinya adalah Vtotal , yang membandingkan semua pengukuran lainnya.
Ini karena tegangan yang diberikan, Vtotal , muncul di seluruh cabang paralel dari rangkaian. Tidak ada arus tunggal yang umum untuk semua komponen.
Kita dapat membandingkan arus tersebut dengan Vtotal .
Sudut fase nol karena dalam fase Vtotal dan sayatotal . IL . yang tertinggal sehubungan dengan Vtotal dikoreksi oleh IC . di depan .
Perhatikan bahwa arus total (Itotal ) sefase dengan tegangan yang diberikan (Vtotal ), menunjukkan sudut fase mendekati nol. Ini bukan kebetulan.
Perhatikan bahwa arus tertinggal, IL induktor akan menyebabkan arus total memiliki fase tertinggal di suatu tempat antara (Itotal ) dan sayaL . Namun, arus kapasitor terkemuka, IC , mengkompensasi arus induktor yang tertinggal.
Hasilnya adalah sudut fasa arus total di suatu tempat antara arus induktor dan kapasitor. Selain itu, arus total itu (Itotal ) dipaksa sefasa dengan total tegangan yang diterapkan (Vtotal ), dengan menghitung nilai kapasitor yang sesuai.
Karena tegangan dan arus total berada dalam fase, produk dari dua bentuk gelombang ini, daya, akan selalu positif sepanjang siklus 60 Hz, daya nyata seperti pada gambar di atas.
Jika sudut fase tidak dikoreksi ke nol (PF=1), produk akan menjadi negatif di mana bagian positif dari satu bentuk gelombang tumpang tindih dengan bagian negatif lainnya seperti pada gambar di atas. Daya negatif diumpankan kembali ke generator.
Itu tidak bisa dijual; meskipun, itu membuang daya dalam hambatan saluran listrik antara beban dan generator. Kapasitor paralel memperbaiki masalah ini.
Perhatikan bahwa pengurangan rugi saluran berlaku untuk saluran dari generator ke titik di mana kapasitor koreksi faktor daya diterapkan. Dengan kata lain, masih ada arus yang bersirkulasi antara kapasitor dan beban induktif.
Hal ini biasanya tidak menjadi masalah karena koreksi faktor daya diterapkan dekat dengan beban yang mengganggu, seperti motor induksi.
Perlu dicatat bahwa terlalu banyak kapasitansi dalam rangkaian AC akan menghasilkan faktor daya yang rendah serta induktansi yang terlalu besar.
Anda harus berhati-hati untuk tidak mengoreksi secara berlebihan saat menambahkan kapasitansi ke rangkaian AC. Anda juga harus sangat hati-hati untuk menggunakan kapasitor yang tepat untuk pekerjaan tersebut (dinilai memadai untuk tegangan sistem tenaga dan lonjakan tegangan sesekali dari sambaran petir, untuk layanan AC berkelanjutan, dan mampu menangani tingkat arus yang diharapkan).
Jika rangkaian didominasi induktif, kita katakan bahwa faktor dayanya lagging (karena gelombang arus untuk rangkaian tertinggal dari gelombang tegangan yang diberikan).
Sebaliknya, jika rangkaian didominasi kapasitif, kita katakan bahwa faktor dayanya terdepan . Jadi, rangkaian contoh kami dimulai dengan faktor daya tertinggal 0,705 dan dikoreksi menjadi faktor daya tertinggal 0,999.
TINJAUAN:
LEMBAR KERJA TERKAIT:
Teknologi Industri
Pemadaman listrik dapat terjadi dalam pengaturan apa pun. Juga, tegangan baterai bisa di bawah level yang dibutuhkan. Dalam skenario seperti itu, cadangan baterai sangat penting. Tetapi Anda tidak dapat memiliki stok baterai asam yang banyak. Sebaliknya, Anda memerlukan sumber daya cadangan yang and
Tentang Rangkaian Transfer Daya Nirkabel，Tidak dapat disangkal, beberapa dari kita menghadapi kehilangan daya saat mentransmisikan daya listrik. Kerugian, yang kadang-kadang mendekati 24% (menurut World Resource Institute), terjadi karena resistensi di kabel grid. Konsep sistem Wireless Power Transf
Tentang Generator Elektromagnetik Tak Bergerak, Generator listrik adalah perangkat listrik yang mengubah energi mekanik/daya gerak menjadi daya listrik yang menggerakkan rangkaian eksternal. Ada beberapa generator, beberapa termasuk generator arus searah dan generator ME. Hari ini, kita akan memba
Teknologi catu daya switching telah menyaksikan perkembangan menuju miniatur, frekuensi tinggi dan efisiensi tinggi dengan pengembangan chip yang sangat terintegrasi dalam beberapa tahun terakhir. Chip kontrol yang sangat terintegrasi membuat komponen periferal yang diperlukan menjadi disederhanakan
