Hệ số công suất là gì? Công thức tính CHI TIẾT NHẤT

Hệ số công suất

Hệ số công suất là gì?

Hệ số công suất là thuật ngữ được sử dụng trong kỹ thuật điện, nó là tỉ số giữa công suất thực và công suất biểu kiến (hay công suất toàn phần) được tính bằng volt-ampe. Hay nói cách khác nó là tỷ lệ giữa điện trở và trở kháng trong mạch xoay chiều hoặc cosin của góc giữa dòng điện và điện áp.

Thông thường, người ta dùng đơn vị chức năng volt-ampe cho hệ số này, cách quy đổi như chúng trong hệ đại lượng như sau :

1 MVA (mega vôn-ampe) = 1.000 kVA (kilô vôn-ampe) = 1.000.000 VA (vôn-ampe).

Đặc điểm của hệ số này

Để bạn hiểu rõ hơn về hệ số này, chúng tôi sẽ phân phối thông tin chi tiết cụ thể về đặc thù của đại lượng này ngay dưới đây .

Biểu thức của công suất

Hệ số này được tính trải qua biểu thức sau :

Cosφ = PS

hay P = U.I.cos φ

Trong đó:

  • cos φ: Hệ số công suất;  |φ| <90o ⇒ ≤ cos φ ≤ 1
  • P: Công suất hiệu dung (W)
  • S: Công suất biểu kiến (VA)

Biểu thức của hệ số công suất

Biểu thức của hệ số công suất

Tầm quan trọng của công suất

Hệ số công suất là đại lượng cần quan tâm khi sử dụng thiết bị, máy móc nào đó. Nếu thiết bị có công suất càng cao thì hệ số của nó cũng tỷ lệ thuận. Kết quả càng cao cho thấy các thành phần công suất tác dụng lớn và sinh ra nhiều công hữu ích, theo đó khi cos φ ~ 1 thì thiết bị điện hoạt động hiệu quả hơn.

Đồng thời hệ số này nhờ vào vào tải và thiết bị sử dụng điện. Nếu nhu yếu của những thiết bị về công suất tính năng và công suất phản kháng phải phân phối đủ thì chúng sẽ quản lý và vận hành tốt. Vì vậy người ta hoàn toàn có thể sử dụng giải pháp trung hòa – nguồn cung ứng cho tải 1 phần công suất phản kháng, phần còn lại sử dụng những tụ bù hoặc cải tổ công suất .

Tính hệ số công suất của mạch điện RLC nối tiếp

Trong mạch điện có 3 thành phần R, L, C mắc tiếp nối đuôi nhau với nhau, ta có công thức tính bằng công suất tỏa nhiệt trên R .

  • Cos φ = UR/U = R/Z
  • Công suất trung bình tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều bất kỳ tính như sau:

P = U.I.cos φ = I2.R

Phương pháp tính khi Zl = Zc

Trong mạch điện xoay chiều ta tính công suất như sau :

công thức tính hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều

Nếu dung kháng ( ZC ) bằng cảm kháng ( ZL ) thì mạch điện xảy ra hiện tượng kỳ lạ cộng hưởng. Ta có cos φ = 1

công thức tính hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều

Công suất của mạch điện xoay chiều

Để tính công suất của mạch điện xoay chiều cần địa thế căn cứ vào từng trường hợp xét theo những thành phần có trong mạch, đơn cử trong bảng sau :

Công suất của mạch điện xoay chiều

Công suất của mạch điện xoay chiều
Ta có :

  • P = U.I.cos φ là công suất tiêu thụ trên toàn mạch
  • P= I2.R là công suất tỏa nhiệt khi mạch có điện trở R
  • Phần công suất hao phí (công suất tỏa nhiệt) và công suất có ích:

P = Pcoich + Phaophi ⇔ U.I.cos φ = Pcoich + I2R

Mà I = P. / ( U.cos φ ) → Phaophi = [ P / ( U.cos φ ) ] 2. R
⇒ Dựa vào công thức tính công suất hao phí ta tìm được cách giảm Phaophi và tăng cách nâng công suất, trong thực tiễn không sử dụng thiết bị có hệ số hiệu suất cos φ < 0.85 .

Các loại hệ số công suất khác

Được chia thành nhiều loại khác nhau tùy vào đặc thù riêng, cụ thế :

#1: Hệ số công suất tức thời

Hệ số công suất tức thời cho biết hệ số điện của 1 thời điểm nhất định tính bằng cos  φ. Vì đo ở một trời điểm nhất định, luôn có sự biến động nên thông số này không được sử dụng trong tính toán. Công thức tính như sau:

Cosφ = P3UI

#2: Hệ số công suất trung bình

Hệ số này có Cosφ sống sót trong một khoảng chừng thời hạn nào đó được xác lập được tính theo công thức :

Cosφtb  = Ahc (Ahc 2+Avc2)

Trong đó :

  • Cosφtb: Hệ số công suất trung bình
  • Ahc: Điện năng tác dụng đo trong chu kỳ xác định
  • Avc: Điện năng phản kháng trong chu kỳ xác định

#3: Hệ số công suất tự nhiên

Hệ số này được tính cho cả 1 năm khi có thiết bị bù nào. Nó được dùng để làm địa thế căn cứ giúp việc giám sát và nâng cao hiệu suất hiệu dụng và bù công suất phản kháng .

Các loại hệ số công suất khác

Các loại hệ số công suất khác

Các loại công suất trong hệ thống dòng điện xoay chiều

Công suất trong dòng điện xoay chiều có nhiều dạng khác nhau gồm có công suất hiệu dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến. Cùng khám phá chi tiết cụ thể những loại công suất này trong nội dung dưới đây !

#1: Công suất hiệu dụng

Công suất hiệu dụng biểu lộ năng lực sinh công có ích của dòng điện, nó là phần điện năng hoàn toàn có thể đổi khác thành những dạng nguồn năng lượng hữu dụng khác với công thức tính như sau :

P = U. I .cosφ

Trong đó:

  • P: Đông suất hiệu dụng (P)
  • U: Điện áp (V)
  • I: Cường độ dòng điện (A)
  • Cosφ: Hệ số công suất

#2: Công suất phản kháng

Công suất phản kháng hay công suất hư kháng, công suất ảo, phần công suất này không có lợi cho mạch điện. Điện năng này được chuyển về nguồn cấp sau mỗi chu kì khiến tích góp trong thành phần dung kháng và cảm kháng. Chúng cũng có vai trò thiết yếu trong việc làm biến hóa nguồn năng lượng. Công thức tính như sau :

Q = U. I .sinφ

Trong đó:

  • Q: Công suất phản kháng (VAR – Volt amperes reactive)
  • U: Điện áp (V)
  • I: Cường độ dòng điện (A)
  • φ: Pha lệch giữa U và I

#3: Công suất biểu kiến

Công suất biểu kiến hay công suất toàn phần cho biết công suất tổng của mạch điện gồm công suất phản kháng và công suất hiệu dụng. Đại lượng này được tính theo công thức sau:

S = U.I = (P2+Q2)

Trong đó:

  • S: Công suất biểu kiến (VA)
  • P: Công suất hiệu dụng (W)
  • Q: Công suất phản kháng (VAR)
  • U: Điện áp (V)
  • I: Cường độ dòng điện (A)

Như vậy, trên đây là nội dung chi tiết về hệ số công suất, tầm quan trọng của nó trong việc lựa chọn công suất thiết bị. Hy vọng các thông tin trong bài viết sẽ hữu ích cho bạn, tiếp tục theo dõi và ủng hộ AME Group trong các bài viết tiếp theo nhé!

Có thể bạn quan tâm
Alternate Text Gọi ngay
XSMB