Como realizar cálculos de correção do fator de potência?

O objetivo principal do PFC (Correção do Fator de Potência) é ajustar a relação entre a potência real e a potência aparente real na entrada da fonte de alimentação, de modo a otimizar o fator de potência. Ao definir o fator de potência PF, expressamos a relação entre a linha de potência ativa P e a linha de potência aparente S como PF=P/S. A seguir, é elaborado detalhadamente o cálculo da correção do fator de potência:
Primeiro, a ideia básica da correção do fator de potência é discutida
O núcleo do ajuste do fator de potência é usar certos meios específicos para garantir que a corrente de entrada seja contínua e o mais próximo possível do formato da tensão (onda senoidal), ou para minimizar o conteúdo harmônico na corrente de entrada, de modo a melhorar ainda mais. o desempenho do fator de potência. Normalmente, conseguimos esse efeito incorporando alguns componentes reativos, como capacitores e indutores, no circuito.
2. Algoritmo significa correção do fator de energia
Confirme o fator de potência inicial:
Use um medidor de fator de potência ou outro equipamento relacionado para medir o fator de potência da carga original e marque-o como cosθ1 como resultado.
Calcule a potência ativa aparente e a potência efetiva real da seguinte forma:
A potência aparente S1 pode ser calculada medindo os valores efetivos da tensão e corrente de entrada, ou seja, S1=Vrms×Irms.
A potência efetiva P pode ser estimada avaliando o consumo de energia da carga ou calculando a potência aparente e o fator de potência, ou seja, P=S1×cosθ1.
É necessário determinar qual é o fator de potência alvo:
Com base nas necessidades reais, definimos um fator de potência alvo específico e o marcamos como cosθ2. Em circunstâncias normais, o fator de potência alvo geralmente é definido para um nível mais alto, como 0,95, ou até melhor.
Avalie a redução percentual da potência reativa da seguinte forma:
A quantidade de redução de potência reativa ΔQ pode ser calculada com precisão pela fórmula ΔQ=P(tanθ1-tanθ2).
Avalie os requisitos de capacidade dos capacitores:
Para sistemas de carga com características de corrente, precisamos utilizar capacitores paralelos para otimizar o fator de potência. O valor C necessário do capacitor pode ser estimado com base na fórmula matemática C=ΔQ / (ωVrms2), onde ω representa a frequência angular e Vrms representa o valor real da tensão de entrada.
Observe que esta equação é derivada com base na premissa de que o capacitor tem consumo médio de energia zero.
O valor verificado é:
No cenário de aplicação de operação real, é necessário avaliar ainda mais vários elementos, como perdas de capacitores e aumento de temperatura, e ajustar os dados calculados, se possível.
Após a instalação do capacitor, o fator de potência precisa ser redeterminado para garantir que os requisitos de calibração predeterminados sejam atendidos.
Terceiro, os seguintes aspectos devem ser observados
Ao corrigir o fator de potência, deve-se garantir que ele não afete a tensão e a corrente da carga original.
Para diversas cargas indutivas e capacitivas, poderemos precisar usar tipos específicos de componentes reativos para ajustar seu fator de potência.
O efeito de correção do fator de potência pode ser testado e confirmado com a ajuda de um medidor de fator de potência ou ferramentas correspondentes.
Após as etapas acima, podemos concluir o cálculo da correção do fator de potência e selecionar os componentes reativos apropriados para aumentar o fator de potência. Isto pode efetivamente reduzir o fluxo de energia reativa na rede elétrica, reduzir o desperdício de energia nas linhas de energia e aumentar a eficiência energética e a estabilidade da rede elétrica.