Jak provést výpočty korekce účiníku?

Hlavním účelem PFC (Korekce účiníku) je upravit poměr mezi skutečným výkonem a skutečným zdánlivým výkonem na vstupu napájecího zdroje, aby se optimalizoval účiník. Při definování účiníku PF vyjádříme poměr činné čáry výkonu P a čáry zdánlivého výkonu S jako PF=P/S. Dále je podrobně zpracován opravný výpočet účiníku:
Nejprve je diskutována základní myšlenka korekce účiníku
Jádrem úpravy účiníku je použití určitých specifických prostředků, které zajistí, že vstupní proud bude spojitý a co nejblíže tvaru napětí (sinusovka), nebo minimalizuje obsah harmonických ve vstupním proudu, aby se dále zlepšil výkon účiníku. Obvykle tohoto efektu dosáhneme začleněním některých reaktivních součástek jako jsou kondenzátory a tlumivky do obvodu.
2. Algoritmus pro korekci energetického faktoru
Potvrďte počáteční účiník:
Pomocí měřiče účiníku nebo jiného souvisejícího zařízení změřte účiník původní zátěže a označte jej jako výsledek cosθ1.
Vypočítejte zdánlivý činný výkon a skutečný efektivní výkon následovně:
Zdánlivý výkon S1 lze vypočítat měřením efektivních hodnot vstupního napětí a proudu, tedy S1=Vrms×Irms.
Efektivní výkon P lze odhadnout vyhodnocením spotřeby energie zátěže nebo výpočtem zdánlivého výkonu a účiníku, tj. P=S1×cosθ1.
Je nutné určit, jaký je cílový účiník:
Na základě skutečných potřeb nastavíme konkrétní cílový účiník a označíme jej jako cosθ2. Za normálních okolností je cílový účiník často nastaven na vyšší úroveň, například 0,95, nebo dokonce lepší.
Vyhodnoťte procentuální snížení jalového výkonu takto:
Míru snížení jalového výkonu ΔQ lze přesně vypočítat pomocí vzorce ΔQ=P(tanθ1-tanθ2).
Vyhodnoťte požadavky na kapacitu kondenzátorů:
U zátěžových systémů s proudovými charakteristikami musíme použít paralelní kondenzátory pro optimalizaci účiníku. Požadovanou hodnotu kondenzátoru C lze odhadnout na základě matematického vzorce C=ΔQ / (ωVrms2), kde ω představuje úhlovou frekvenci a Vrms představuje skutečnou hodnotu vstupního napětí.
Vezměte prosím na vědomí, že tato rovnice je odvozena na základě předpokladu, že kondenzátor má nulovou průměrnou spotřebu energie.
Ověřená hodnota je:
Ve scénáři aplikace skutečného provozu je nutné dále vyhodnotit různé prvky, jako jsou ztráty kondenzátorů a nárůst teploty, a pokud je to možné, vypočítaná data upravit.
Po instalaci kondenzátoru je třeba znovu určit účiník, aby bylo zajištěno splnění předem stanovených požadavků na kalibraci.
Za třetí je třeba poznamenat následující aspekty
Při korekci účiníku je třeba zajistit, aby neovlivňoval napětí a proud původní zátěže.
Pro různé indukční a kapacitní zátěže možná budeme muset použít specifické typy reaktivních součástek k úpravě jejich účiníku.
Účinek korekce účiníku lze testovat a potvrdit pomocí měřiče účiníku nebo odpovídajících nástrojů.
Po výše uvedených krocích můžeme dokončit výpočet korekce účiníku a vybrat vhodné jalové složky pro zvýšení účiníku. To může účinně snížit tok jalového výkonu v elektrické síti, snížit plýtvání energií v elektrických vedeních a zvýšit energetickou účinnost a stabilitu elektrické sítě.