Potenza reattiva, cos φ e rifasamento
Calcola la potenza reattiva e apparente, guarda la corrente che un carico assorbe davvero e ricava la capacità teorica necessaria per portare il cos φ al valore indicato.
Come funziona il calcolo
Il calcolatore tratta la potenza attiva P e il cos φ come valori di un carico lineare con forme d’onda sinusoidali. Prima calcola la potenza apparente come S = P / cos φ. Poi, con il triangolo delle potenze, ricava la potenza reattiva come Q = √(S² − P²). Il risultato descrive un punto di funzionamento: non è una misura della qualità dell’energia né il progetto di una batteria di rifasamento.
S (VA) = P (W) / cos φ
Q (var) = √(S² − P²)
In un sistema trifase, corrente di linea I (A) = P / (√3 × tensione concatenata × cos φ)
Che cosa il calcolatore non comprende: le armoniche e il fattore di potenza totale dei carichi non lineari; la corrente di spunto, quella di inserzione e la loro durata; la risonanza e gli effetti dell’installazione di batterie di condensatori; i requisiti del costruttore per inverter, UPS, condensatore o motore; le soglie, le tariffe e le regole locali di fatturazione dell’energia reattiva.
Esempi con i valori inseriti
Motore da 1 kW
Valori inseriti: P = 1000 W, cos φ = 0,80. Risultato: S = 1250 VA e Q = 750 var. Apri questo esempio nel calcolatoreMotore piccolo con cos φ basso
Valori inseriti: P = 600 W, cos φ = 0,45. Risultato: S = 1333 VA e Q = 1191 var. Apri questo esempio nel calcolatoreMotore trifase da 5,5 kW
Valori inseriti: P = 5500 W, cos φ = 0,90. Risultato: S = 6111 VA e Q = 2664 var. Con una tensione concatenata di 400 V la corrente di linea è circa 8,82 A. Apri questo esempio nel calcolatoreTrasformatore da 2 kW
Valori inseriti: P = 2000 W, cos φ = 0,70. Risultato: S = 2857 VA e Q = 2040 var. Apri questo esempio nel calcolatoreDomande frequenti
Che differenza c’è tra cos φ e fattore di potenza (PF)?
Il cos φ descrive lo sfasamento tra le fondamentali della tensione e della corrente. Con un carico lineare coincide con il fattore di potenza. Il PF è più ampio: è P/S e comprende la distorsione della corrente nei carichi non lineari.
Posso inserire il cos φ di un alimentatore per computer o di una lampada a LED?
Non prendere il risultato come descrizione completa di quel carico. Gli alimentatori e i driver LED possono assorbire corrente distorta; cerca il PF totale nella documentazione del costruttore oppure misuralo con uno strumento per l’analisi della qualità dell’energia.
Perché inverter e UPS riportano sia i VA sia i W?
La corrente è uno dei loro limiti, quindi i costruttori indicano la potenza apparente in VA. Confronta i VA del carico separatamente con i limiti continui e di picco dell’apparecchio, sia in VA sia in W.
Questo calcolatore dimensiona un condensatore di rifasamento?
No. La Q aiuta a capire l’ordine di grandezza del problema, ma il progetto di una batteria di rifasamento richiede tensione, frequenza, tipo di collegamento, dati sulle armoniche, condizioni della rete e i requisiti del costruttore.
Il rifasamento fa sempre calare la bolletta?
No. Gli addebiti per l’energia reattiva dipendono dal contratto, dalla tariffa e dalle regole del distributore. Controlla prima la bolletta e le condizioni di connessione; non dare per scontate soglie o tariffe ricavate da un calcolatore generico.
Il risultato vale per i sistemi monofase e per quelli trifase?
La relazione S² = P² + Q² vale per il carico completo in tutti e due i casi. La corrente invece richiede la tensione e la formula giuste; il calcolo trifase usa la tensione concatenata e √3.
Perché un motore poco caricato può avere un cos φ basso?
Un motore ha bisogno della corrente di magnetizzazione anche quando eroga poca potenza meccanica. La P cala, mentre la componente che crea il campo magnetico non cala nella stessa proporzione.