Реактивная мощность, cos φ и компенсация
Посчитайте реактивную и полную мощность, посмотрите, какой ток нагрузка забирает на самом деле, и получите теоретическую ёмкость конденсатора для указанной коррекции cos φ.
Как работает расчёт
Калькулятор берёт активную мощность P и cos φ как значения линейной нагрузки при синусоидальных напряжении и токе. Сначала он считает полную мощность как S = P / cos φ. Затем по треугольнику мощностей находит реактивную мощность как Q = √(S² − P²). Результат описывает одну рабочую точку; это не измерение качества электроэнергии и не проект конденсаторной установки.
S (VA) = P (W) / cos φ
Q (var) = √(S² − P²)
В трёхфазной сети ток в линии I (A) = P / (√3 × линейное напряжение × cos φ)
Чего в расчёте нет: гармоник и полного коэффициента мощности нелинейных нагрузок; пусковых токов, бросков при включении и их длительности; резонанса и последствий установки конденсаторных батарей; требований производителя к инвертору, ИБП, конденсатору или двигателю; местных порогов, тарифов и правил расчётов за реактивную энергию.
Разобранные примеры с исходными данными
Двигатель 1 kW
Исходные данные: P = 1000 W, cos φ = 0,80. Результат: S = 1250 VA и Q = 750 var. Открыть этот пример в калькулятореНебольшой двигатель с низким cos φ
Исходные данные: P = 600 W, cos φ = 0,45. Результат: S = 1333 VA и Q = 1191 var. Открыть этот пример в калькулятореТрёхфазный двигатель 5,5 kW
Исходные данные: P = 5500 W, cos φ = 0,90. Результат: S = 6111 VA и Q = 2664 var. При линейном напряжении 400 V ток в линии составляет около 8,82 A. Открыть этот пример в калькулятореТрансформатор 2 kW
Исходные данные: P = 2000 W, cos φ = 0,70. Результат: S = 2857 VA и Q = 2040 var. Открыть этот пример в калькулятореЧастые вопросы
Чем cos φ отличается от коэффициента мощности (PF)?
Значение cos φ описывает сдвиг фаз между первыми гармониками напряжения и тока. Для линейной нагрузки оно совпадает с коэффициентом мощности. PF шире: это P/S, и он учитывает искажение тока у нелинейных нагрузок.
Можно ли ввести cos φ блока питания компьютера или светодиодной лампы?
Не считайте результат полным описанием такой нагрузки. Импульсные блоки питания и светодиодные драйверы могут потреблять искажённый ток; полный PF ищите в документации производителя или измерьте анализатором качества электроэнергии.
Почему у инверторов и ИБП указаны и VA, и W?
Ток — одно из их ограничений, поэтому производители указывают полную мощность в VA. Сравнивайте VA нагрузки отдельно с длительными и пиковыми пределами устройства, и в VA, и в W.
Может ли этот калькулятор подобрать конденсатор для компенсации?
Нет. Значение Q помогает понять масштаб проблемы, но проект конденсаторной установки требует напряжения, частоты, схемы соединения, данных о гармониках, условий в сети и требований производителя.
Компенсация реактивной мощности всегда уменьшит счёт?
Нет. Плата за реактивную энергию следует из договора, тарифа и правил сетевой организации. Сначала проверьте счёт и условия присоединения; не выводите пороги и ставки из общего калькулятора.
Годится ли результат и для однофазных, и для трёхфазных сетей?
Соотношение S² = P² + Q² выполняется для нагрузки целиком в обоих случаях. Для тока нужны правильное напряжение и правильная формула: в трёхфазном расчёте используются линейное напряжение и √3.
Почему у слабо загруженного двигателя низкий cos φ?
Двигателю нужен ток намагничивания даже тогда, когда он отдаёт мало механической мощности. P падает, а составляющая, создающая магнитное поле, в той же пропорции не уменьшается.