Как рассчитать подходящий размер конденсатора в мкФ и кВАр для улучшения коэффициента мощности

Как подобрать конденсаторный блок нужного размера в кварах и микрофарадах для коррекции коэффициента мощности — 3 метода

Поскольку мы получили множество электронных писем и сообщений от аудитории, мы подготовили пошаговое руководство, показывающее, как рассчитать правильный размер конденсаторной батареи в кварах и микрофарадах для коррекция и улучшение коэффициента мощности как в однофазных, так и в трехфазных цепях.

В этой статье показано, как подобрать конденсаторную батарею нужного размера как в микрофарадах, так и в кВАр, чтобы улучшить существующую, т.е. отставание» П.Ф. от целевого «т.е. желаемый», поскольку скорректированный коэффициент мощности имеет множество преимуществ. Ниже мы показали три различных метода с решенными примерами для определения точного значения емкости конденсатора для коррекции коэффициента мощности.

Теперь давайте начнем и рассмотрим следующие примеры…

Как рассчитать номинал конденсатора в кВАр?

Пример:1

Трехфазный асинхронный двигатель мощностью 5 кВт имеет коэффициент мощности 0,75 отставания. Какой размер конденсатора в кВАр требуется для повышения коэффициента мощности до 0,90?

Решение 1 (простой метод с использованием табличного множителя)

Потребляемая мощность двигателя =5 кВт

Из таблицы множитель для улучшения PF с 0,75 до 0,90 равен 0,398

Необходимая кВАр конденсатора для улучшения коэффициента мощности с 0,75 до 0,90

Требуемая мощность конденсатора, квар =кВт x Таблица 1. Множитель 0,75 и 0,90

=5 кВт x 0,398

=1,99 кВАр

И рейтинг конденсаторов, подключенных к каждой фазе

=1,99 квар / 3

=0,663 кВАр

Решение № 2 (классический метод расчета)

Потребляемая мощность двигателя =P =5 кВт

Исходный P.F =Cosθ₁ =0,75

Окончательная P.F =Cosθ₂ =0,90

θ₁ =Cos ^-1 =(0,75) =41°,41; Тан θ₁ =Тан (41°,41) =0,8819

θ₂ =Cos ^-1 =(0,90) =25°,84; Тан θ₂ =Тан (25°,50) =0,4843

Необходимая кВАр конденсатора для улучшения коэффициента мощности с 0,75 до 0,90

Требуемая мощность конденсатора, квар =P (Tan θ₁ – Тан θ₂ )

=5 кВт (0,8819–0,4843)

=1,99 кВАр

И рейтинг конденсаторов, подключенных к каждой фазе

1,99 квар / 3 =0,663 квар

Примечание. Таблицы размеров конденсаторов в кВАр и микрофарадах для коррекции коэффициента мощности

Следующие таблицы (данные в конце этого поста) были подготовлены для упрощения расчета kVAR для улучшения коэффициента мощности. Емкость конденсатора в кВАр – это кВт, умноженная на коэффициент в таблице, чтобы улучшить существующий коэффициент мощности до предлагаемого коэффициента мощности. Проверьте другие решенные примеры ниже.

Пример 2:

Генератор переменного тока питает нагрузку 650 кВт при коэффициенте мощности 0,65. Какой размер конденсатора в кВАр требуется, чтобы поднять PF (коэффициент мощности) до единицы (1)? И сколько еще кВт может дать генератор при той же нагрузке в кВА, когда коэффициент мощности улучшится.

Решение №1 (метод простой таблицы с помощью Таблица Несколько )

Подаваемая мощность =650 кВт

Из таблицы 1 множитель для улучшения PF с 0,65 до единицы (1) равен 1,169

Необходимая кВАр конденсатора для улучшения коэффициента мощности с 0,65 до единицы (1).

Требуемая мощность конденсатора, квар =кВт x Таблица 1. Множитель 0,65 и 1,0

=650 кВт x 1,169

=759,85 кВАр

Мы знаем, что P.F =Cosθ =кВт/кВА. . .или

кВА =кВт / Cosθ

=650/0,65 =1000 кВА

Когда коэффициент мощности увеличен до единицы (1)

Количество кВт =кВА x Cosθ

=1000 x 1 =1000 кВт

Отсюда и увеличение мощности генератора

1000 кВт – 650 кВт =350 кВт

Решение № 2 (классический метод расчета)

Подаваемая мощность =650 кВт

Исходный P.F =Cosθ₁ =0,65

Окончательная P.F =Cosθ₂ =1

θ₁ =Cos ^-1 =(0,65) =49°,45; Тан θ₁ =Тан (41°,24) =1,169

θ₂ =Cos ^-1 =(1) =0°; Тан θ₂ =Тан (0°) =0

Необходимая кВАр конденсатора для улучшения коэффициента мощности с 0,75 до 0,90

Требуемая мощность конденсатора, квар =P (Tan θ₁ – Тан θ₂ )

=650 кВт (1,169–0)

=759,85 кВАр

Как рассчитать номинал конденсатора в микрофарадах и кВАр?

Следующие методы показывают, как определить требуемое значение конденсаторной батареи как в кВАр, так и в микрофарадах . Кроме того, решенные примеры также показывают, что как преобразовать емкость конденсатора в микрофарадах в квар и кВАр в микрофарадах для П.Ф. Таким образом, конденсаторная батарея нужного размера может быть установлена ​​параллельно каждой стороне фазной нагрузки для получения целевого коэффициента мощности.

Пример:3

Однофазный двигатель 500 В, 60 c/s потребляет ток полной нагрузки 50 А при отставании P.F. 0,86. Коэффициент мощности двигателя необходимо улучшить до 0,94, подключив к нему батарею конденсаторов. Рассчитайте требуемую емкость конденсатора как в кварах, так и в мкФ?

Решение:

(1) Чтобы найти требуемую емкость емкости в кВАр для улучшения коэффициента мощности с 0,86 до 0,94 (два метода)

Решение 1 (табличный метод)

Вход двигателя =P =V x I x Cosθ

                              =500 В x 50 А x 0,86

                              =21,5 кВт

Из таблицы множитель для улучшения PF с 0,86 до 0,94 равен 0,230

Требуемая мощность конденсатора, кВАр, для улучшения коэффициента мощности с 0,86 до 0,94

Требуемая мощность конденсатора, квар =кВт x Табличный множитель 0,86 и 0,94

=21,5 кВт x 0,230

=4,9 кВАр

Решение № 2 (метод расчета)

Вход двигателя =P =V x I x Cosθ

                              =500 В x 50 А x 0,86

                              =21,5 кВт

Фактическая или существующая P.F =Cosθ₁ =0,86

Обязательный или целевой P.F =Cosθ₂ =0,94

θ₁ =Cos ^-1 =(0,86) =30,68°; Тан θ₁ =Тан (30,68°) =0,593

θ₂ =Cos ^-1 =(0,95) =19,94°; Тан θ₂ =Тан (19,94°) =0,363

Требуемая мощность конденсатора, кВАр, для улучшения коэффициента мощности с 0,86 до 0,95

Требуемая мощность конденсатора, квар =P в кВт (Tan θ₁ – Тан θ₂ )

=21,5 кВт (0,593–0,363)

=4,954 кВАр

(2) Чтобы найти требуемую емкость емкости в фарадах для улучшения коэффициента мощности с 0,86 до 0,97 (два метода)

Решение 1 (табличный метод)

Мы уже рассчитали требуемую емкость конденсатора в кВАр, поэтому можем легко преобразовать ее в фарады, используя эту простую формулу

Требуемая емкость конденсатора в фарадах/микрофарадах

• C =kVAR / (2π х f х В ² ) в Фараде
• C =кВАр  х 10 ⁹ / (2π  х ж  х V ² ) в микрофарадах

Подстановка значений в приведенную выше формулу

=(4,954 квар) / (2 x π x 60 Гц x 500 ² В)

=52,56 мкФ

Решение № 2 (метод расчета)

kVAR =4,954 … (i)

Мы это знаем;

I_C =В / Х_С

Принимая во внимание, что X_C =1 / 2π x f х С

I_C =V / (1 / 2π x f х С)

I_C =V x 2π x f х С

=(500 В) x 2π x (60 Гц) x C

I_C =188495,5 х С

И,

kVAR =(V x I_C ) / 1000 … [кВАР =(В x I) / 1000 ]

=500 В x 188 495,5 x C

I_C =94247750 х C … (ii)

Приравнивая уравнения (i) и (ii), мы получаем,

94247750 x C =4,954 кВАр x C

C =4,954 кВАр / 94247750

C =78,2 мкФ

Пример 4

Какое значение емкости должно быть подключено параллельно к нагрузке, потребляющей 1 кВт при отстающем коэффициенте мощности 70 % от источника 208 В, 60 Гц, чтобы повысить общий коэффициент мощности? до 91%.

Решение:

Вы можете использовать табличный метод или метод простого расчета, чтобы найти требуемое значение емкости в фарадах или кВАр для улучшения коэффициента мощности с 0,71 до 0,97. Поэтому в данном случае Мы использовали табличный метод.

P =1000 Вт

Фактический коэффициент мощности =Cosθ₁ =0,71

Желаемый коэффициент мощности =Cosθ₂ =0,97

Из таблицы множитель для улучшения PF с 0,71 до 0,97 равен 0,741

Требуемая мощность конденсатора, кВАр, для улучшения коэффициента мощности с 0,71 до 0,97

Требуемая мощность конденсатора, квар =кВт x Табличный множитель от 0,71 до 0,97

=1 кВт x 0,741

=741 VAR или 0,741 кВАр (требуемое значение емкости в кВАр)

Ток в конденсаторе =

I_C =Q_С / В

=741 кВАр / 208 В

=3,56A

И

X_C =В / I_С

=208 В / 3,76 =58,42 Ом

C =1/(2π x f х Х_С )

C =1 (2π x 60 Гц x 58,42 Ом)

C =45,4 мкФ (требуемое значение емкости в фарадах)

Квар конденсатора в мкФ и преобразование мкФ в кВАр

Следующие формулы используются для расчета и преобразования конденсатора кВАр в Фарады и наоборот.

Требуемый конденсатор в кВАр

Перевести конденсаторные фарады и микрофарады в вар, кВАр и мВАр.

• VAR =C x 2π  х е  х V ² х 10 ^-6 …     ВАР
• VAR =C в мкФ  х f х V ² / (159,155  х 10 ³ )          …     в VAR
• кВАр =C х 2π  х ж  х V ² х 10 ^-9 …     в кВАр
• кВАр =C в мкФ  х е  х V ² ÷ (159,155  х 10 ⁶ )        …     в кВАр
• MVAR =C х 2π  х е  х V ² х 10 ^-12 …     в МВАР
• МВАР =C в мкФ  х е  х V ² ÷ (159,155  х 10 ⁹ )        …     в MVAR

Требуемый конденсатор в фарадах/микрофарадах.

Перевести кВАр конденсатора в фарады и микрофарады

• C =кВАр x 10 ³ / 2π х ж  х V ² …     в Фараде
• С =159,155  x Q в кВАр / f  х V ² …     в Фараде
• C =кВАр  х 10 ⁹ / (2π  х ж  х V ² )                       …     в микрофарадах
• С =159,155  х 10 ⁶ x Q в кВАр / f  х V ² …     в микрофарадах

Где:

• C =емкость в микрофарадах.
• Q = реактивная мощность в вольт-ампер-реактивном
• ж =частота в герцах
• V = напряжение в вольтах.

Полезно знать:

Ниже приведены важные электрические формулы, используемые при расчете повышения коэффициента мощности.

Активная мощность (P) в ваттах:

• кВт =кВА x Cosθ
• кВт =л.с. x 0,746 или (л.с. x 0,746) / КПД… (л.с. =мощность двигателя в л.с.)
• кВт =√ ( кВА ² – кВАр ² )
• кВт =P =V x I Cosθ … (однофазный)
• кВт =P =√3x V x I Cosθ … (трехфазная линия к линии)
• кВт =P =3x V x I Cosθ … (три фазы между фазами)

Кажущаяся мощность (S) в ВА:

• кВА =√(кВт ² + квар ² )
• кВА =кВт / Cosθ

Реактивная мощность (Q) в ВА:

• кВАр =√(кВА ² – кВт ² )
• kVAR =C x (2π x f х В ² )

Коэффициент мощности (от 0,1 до 1)

• Коэффициент мощности =Cosθ =P / V I … (однофазный)
• Коэффициент мощности =Cosθ =P / (√3x V x I) … (трехфазная линия к линии)
• Коэффициент мощности =Cosθ =P / (3x V x I) … (трехфазная линия к нейтрали)
• Коэффициент мощности =Cosθ =кВт / кВА … (как однофазный, так и трехфазный)
• Коэффициент мощности =Cosθ =R/Z… (сопротивление/импеданс)

И

• X_C =1 / (2π x f х С) … (Х_С =емкостное реактивное сопротивление)
• I_C =В / Х_С … (I =V / R)

Похожие сообщения:

• Активная, реактивная, полная и комплексная мощность

Расчет конденсаторной батареи и калькулятор коррекции коэффициента мощности

Если два приведенных выше метода кажутся вам немного сложными (что, по крайней мере, не должно), вы можете использовать следующие онлайн-калькуляторы коэффициента мощности в кварах и микрофарадах, сделанные нашей командой для вас. .

• Калькулятор мкФ в квар
• Калькулятор квар в Фарада
• Конденсаторная батарея в калькуляторе квар и мкФ
• Калькулятор коррекции коэффициента мощности — как найти конденсатор PF в мкФ и квар?
• Как преобразовать мкФ конденсатора в кВАр и наоборот? Для коррекции PF

Таблица и таблица размеров конденсаторов для коррекции коэффициента мощности

Следующую таблицу коррекции коэффициента мощности можно использовать, чтобы легко подобрать конденсаторную батарею нужного размера для желаемого улучшения коэффициента мощности. Например, если вам нужно улучшить существующий коэффициент мощности с 0,6 до 0,98, просто посмотрите на множитель для обеих цифр в таблице, который равен 1,030. Умножьте это число на существующую активную мощность в кВт. Вы можете найти реальную мощность, умножив напряжение на ток и существующий отстающий коэффициент мощности, т. е. P в ваттах =напряжение в вольтах x ток в амперах x Cosθ₁ . Таким простым способом вы найдете требуемое значение емкости в кВАр, необходимое для получения желаемого коэффициента мощности.

Вот вся таблица, если вам нужно скачать как ссылку.

Похожие сообщения

• Методы повышения коэффициента мощности, их преимущества и недостатки
• Как рассчитать номинал резистора для светодиодов (с разными типами цепей светодиодов)
• Как рассчитать мощность трансформатора в кВА (1-фазная и 3-фазная)?
• Как рассчитать счет за электроэнергию. Простое объяснение с помощью калькулятора
• Как найти подходящий размер кабеля и провода для установки электропроводки (единицы измерения и метрические единицы)
• Как найти правильный размер автоматического выключателя? Калькулятор выключателя и примеры