Niedriger Leistungsfaktor erklärt: Hauptursachen und Lösungen

Ursachen für einen niedrigen Leistungsfaktor

Die Hauptursache für einen niedrigen Leistungsfaktor sind induktive Lasten. In einem rein induktiven Stromkreis hinkt der Strom der Spannung um 90° hinterher, was durch diesen großen Phasenwinkelunterschied zu einem Leistungsfaktor von null führt. Grundsätzlich weisen alle Schaltungen, die Kapazitäten und Induktivitäten enthalten (außer Resonanzschaltungen, bei denen die induktive Blindwiderstand der kapazitive Blindwiderstand entspricht, X_L = X_C, wodurch der Stromkreis rein ohmsch wird), einen Leistungsfaktor auf, da Kapazitäten und Induktivitäten einen Phasenwinkelunterschied (θ) zwischen Strom und Spannung verursachen. Ein niedriger Leistungsfaktor hat viele Nachteile, weshalb er unbedingt verbessert werden muss.

Die wichtigsten Ursachen im Detail:

1. Ein- und dreiphasige Asynchronmotoren (arbeiten meist bei schlechtem Leistungsfaktor: Volllast cos φ = 0,8–0,9; Teillast cos φ = 0,2–0,3; Leerlauf cos φ kann gegen null gehen)
2. Schwankende Last im Stromnetz (Bei geringer Last steigt die Netzspannung, was den Magnetisierungsstrom erhöht und den Leistungsfaktor senkt)
3. Industrielle Heizöfen
4. Gasentladungslampen (Hochdruckentladungslampen, Bogenlampen – arbeiten mit sehr niedrigem Leistungsfaktor)
5. Transformatoren
6. Oberwellenströme

Weiterführende Themen:

• Leistungsfaktor – Grundlagen
• Wirk-, Blind-, Schein- und komplexe Leistung – einfach erklärt mit Formeln
• Nachteile eines niedrigen Leistungsfaktors
• Methoden zur Leistungsfaktorkorrektur mit Vor- und Nachteilen
• Vorteile der Leistungsfaktorverbesserung und -korrektur
• Berechnung der passenden Kondensatorgröße in Farad & kVAR zur Leistungsfaktorverbesserung
• Umrechnung von Kondensator-Farad in kVAR und umgekehrt