Leistungsfaktor-Korrekturrechner – Wie findet man P.F-Kondensatoren in µF und kVAR?

Wie berechnet man den Kondensator in kVAR und µF zur Verbesserung des Leistungsfaktors? Rechner &Beispiel

Leistungsfaktorrechner

Der folgende P.F-Rechner berechnet den vorhandenen oder aktuellen Leistungsfaktor, die Scheinleistung „S“ in kVA, die vorhandene Blindleistung „Q“ in kVAR und den Wert des benötigten Kondensators für P.F Korrektur in Mikrofarad „µF“ und kVAR.

Um den Wert der Kapazität einer Kondensatorbatterie in µF und kVAR, den vorhandenen Leistungsfaktor, die aktuelle Blindleistung in kVAR und die Scheinleistung in kVA zu berechnen, geben Sie einfach die Werte von real oder ein aktive Leistung in kW, Strom in Ampere, Spannung in Volt, Frequenz in Hz (50 oder 60 Hz), wählen Sie das Versorgungsspannungssystem (ein- oder dreiphasig) und den angestrebten Leistungsfaktor (den Wert des benötigten oder korrigierten Leistungsfaktors) und klicken Sie auf Schaltfläche „Berechnen“, um das Ergebnis der Kapazität in μF, S in kVA und Q in kVAR zu erhalten.

• Verwandter Rechner: Kondensatorbank in kVAR &µF-Rechner für Leistungsfaktorkorrektur

Gut zu wissen:

• Sowohl kVAR als auch μ-Farad sind Begriffe, die in Kondensatorbänken und Leistungsfaktorverbesserung und -korrektur verwendet werden, um die reaktiven Komponenten von der Lastseite zu eliminieren, was mehrere Vorteile hat.
• Dieser Leistungsfaktorrechner kann für Bildungszwecke verwendet werden, der nicht zwischen nacheilendem oder voreilendem Leistungsfaktor unterscheidet.
• Wir gehen von einer induktiven Last aus, da der Leistungsfaktor in induktiven Schaltungen eine wichtige Rolle spielt. Kapazitive Schaltungen bieten einen führenden Leistungsfaktor und der Wert des Leistungsfaktors ist Eins „1“ in reinen Widerstandsschaltungen.
• Der Blindleistungskompensationskondensator muss parallel zu jeder Phasenlast geschaltet werden.

Formel zur Berechnung des Leistungsfaktors

Einphasen-PF-Berechnung

Die folgende Formel kann zur Berechnung des Leistungsfaktors in einphasigen Wechselstromkreisen verwendet werden.

• Cosθ =P / S
• Cosθ =P / V x I
• Cosθ =kW / kVA
• Cosθ =  Wahre Leistung/ Scheinleistung
• Cosθ =R/Z

Wo:

• Cosθ =Leistungsfaktor
• P =Wirkleistung in kW
• S =Scheinleistung in kVA
• V =Spannung in Volt
• I =Strom in Ampere
• R =Widerstand in Ohm „Ω“.
• Z =Impedanz (Widerstand in Wechselstromkreisen, d.h. X_L , X_C und R bekannt als induktive Reaktanz, kapazitive Reaktanz bzw. Widerstand) in Ohm „Ω“.

Dreiphasen-PF-Berechnung

Berechnung mit Außenleiterspannung (V_L-L )

Cosθ =kW / √ (3 x V_L-L x I)

Berechnung mit Leiter-Neutral-Spannung (V_L-N )

Cosθ =kW / 3 x V_L-N x Ich

Kondensator in Mikrofarad &kVAR-Berechnung für P.F

Die folgenden Formeln können verwendet werden, um die Kapazität eines Kondensators in Farad und Mikrofarad für die Leistungsfaktorkorrektur zu berechnen.

• C =159,155 x 10 ⁶ x Q in kVAR ÷ f x V ² …     in Mikrofarad
• C =159,155 x Q in kVAR ÷ f x V ² …     in Farad

oder

• C =kVAR x 10 ⁹ ÷ (2π x f x V ² )     …     in Mikrofarad
• C =kVAR x 10 ³ ÷ (2π x f x V ² )     …     in Farad

Zusätzlich kann die erforderliche Kondensatorbank in kVAR wie folgt berechnet werden:

• Erforderlicher Kondensator kVAR =P in Kilowatt (Tan θ₁  – Tan θ₂ )
• kVAR =C x f x V ² ÷ (159,155 x 10 ⁶ )      …     in kVAR
• kVAR =C x 2π x f x V ² x 10 ^-9 …     in kVAR

Wo:

• C =Kondensator in Mikrofarad
• kVAR =Blindleistung
• f =Frequenz in Hertz
• V =Spannung in Volt

Gut zu wissen:

Die folgenden Formeln für Impedanz „Z“, Wirkleistung „P“, Blindleistung „Q“ und Scheinleistung „S“ sind nützlich bei der Berechnung des Werts des gewünschten Leistungsfaktors und der Kondensatorbank in kVAR und µF.

Impedanz „Z“ :

• Z =√  (R ² + (X_L + X_C ) ² )     …     Z, R, X_L , X_C in Ohm 
• X_L =2πf L     …     L ist die Induktivität in Henry
• X_C =1/ 2πf C     …     C ist die Kapazität in Farad

Aktive Leistung „P“ :

Echte oder wahre Leistung oder Wirkleistung =√  (Scheinleistung ²  – Blindleistung ² ) oder

• P =V x I x Cosθ     …     (in einphasigen Wechselstromkreisen)
• P =√  (S ² – Q ² )
• P =√  (VA ²  – VAR ² )
• P =√  3 x V_L-L x I  x Cosθ     …     (in dreiphasiger Leitung zu Leitung)
• P =3 x V_L-N x I x Cosθ     …     (in Dreiphasenleitung zu Neutralleiter)
• kW =√  (kVA ² – kVAR ² )

Blindleistung „Q“ :

Blindleistung =√  (Scheinleistung ² – Wahre Kraft ² )

• Q =V I Sinθ
• VAR =√  (VA ²  – P ² )
• kVAR =√  (kVA ² – kW ² )

Scheinleistung „S“ :

Scheinleistung =√  (Wahre Macht ² + Blindleistung ² )

• S =VI
• S =√  (P + Q ² )
• kVA =√  (kW ² + kVAR ² )

So berechnen Sie den Leistungsfaktor und den Kondensator in µF und kVAR

Das folgende Beispiel zeigt, wie der erforderliche Leistungsfaktor, die Korrekturkondensatorleistung für die Kondensatorbank in Mikrofarad und kVAR, die vorhandene Blindleistung, Wirkleistung und Scheinleistung berechnet werden. Sie können das Ergebnis des gelösten Beispiels mit den Ergebnissen des Leistungsfaktorrechners vergleichen.

Beispiel:

Ein Einphasenmotor mit 240 V, 60 Hz nimmt einen Versorgungsstrom von 25 A bei einem P.F (Leistungsfaktor) von 0,60 auf. Der Motorleistungsfaktor muss durch Parallelschalten eines Kondensators auf 0,92 verbessert werden. Berechnen Sie die erforderliche Kapazität des Kondensators sowohl in Mikrofarad als auch in kVAR.

Lösung:

Schritt 1:Berechnen Sie die Wirkleistung der Last:

P =V x I x Cosθ₁

• P =240 V x 25 A x 0,6
• P =3,6 kW

Außerdem

Tatsächlicher KVA bei Strom nacheilend P.f

P =V x I

• P =240 V x 25 A
• P =6 kVA

Tatsächlicher kVAR bei Strom nacheilend P.f

kVAR =√  (kVA ² – kW ² )

• kVAR =√  (6 ² kVA – 3,6 ² kW)
• kVAR =4,8 kVAR

Tatsächlicher kVAR bei Strom nacheilend P.f

Schritt 2:Berechnen Sie den erforderlichen kVAR für die Leistungsfaktorkorrektur

Bestehender P.F =Cosθ₁ =0,60

Benötigter P.F =Cosθ₂ =0,92

θ₁ =Cos ^-1 =(0,60) =53°,130; Tan θ₁  =Hellbraun (53°.130) =1,333

θ₂  =Cos ^-1 =(0,92) =23°,073; Tan θ₂  =Hellbraun (23°.073) =0,426

Erforderlicher Kondensator kVAR zur Verbesserung des Leistungsfaktors von 0,60 auf 0,92

Erforderlicher Kondensator in kVAR

Erforderlicher Kondensator kVAR =P in kW (Tan θ₁ – Tan θ₂ )

kVAR =3,6 kW x (1,333 – 0,426)

VAR =3265,2 VAR

Erforderlicher kVAR =3,2652 kVAR

Schritt 3:kVAR in Mikrofarad umwandeln

Erforderlicher Kondensator in µF

C =kVAR x 10 ⁹ ÷ (2π x f x V ² )     …     in Mikrofarad

C =3,2625 kVAR x 10 ⁹ ÷ (2π x 60Hz x 240 ² V)

C =150,4 µF

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