ماذا نقصد بتصحيح معامل القدرة (Power Factor) ؟ تعرف على الجواب



ما هو معامل القدرة:

في البداية يجب أن تعرف أن هناك ثلاث أنواع من الأحمال الكهربائية :

 1-ممانع (Resistive load)
مثل السخانات و أجهزة التدفئة و مصابيح المتوهجة و المكواة و ... الخ.

2-سعوي (Capacitive load)
مثل المكثفات

3-حثي (Inductive load)
مثل الثلاجة, الغسالة, مكنسة الكهربائية, مروحة و كل جهاز يحتوي على محرك كهربائي

الفرق مابين هذه الأحمال هو إختلاف زاوية مابين طور الجهد و طور التيار(Phase shaft) كما موضح في الصورة التالية:
في الأحمال الكهربائية من نوع الممانع الزاوية ما بين طور التيار و طور الجهد يساوي صفر أي أن التيار و الجهد يبدأ من نفس النقطة لذا معامل القدرة تساوي 1 بينما في الأحمال الحثية الجهد يسبق التيار يسمى (Lagging) أما في الأحمال السعوية التيار يسبق الجهد و يسمى (Leading). 

 في كل جهاز كهربائي هناك ثلاث أنواع من القدرات الكهربائية :
1-القدرة الحقيقية(Real Power P)
 هي القدرة التي تعطينا الحرارة أو الحركة أو ...الخ في الأجهزة الكهربائية

2-القدرة الظاهرية(Apparent Power S)
 هي القدرة التي تساوي حاصل ضرب التيار في الجهد, في أحمال الممانعة القدرة الظاهرية تساوي القدرة الحقيقية

3-القدرة الغير حقيقية أو الراجعة أو الغير فعالة (Reactive Power Q)
هي القدرة الراجعة من الجهاز الكهربائي الحثي أو السعوي و هي قدرة غير مفيدة و فقط تسبب إرتفاع التيار خلال الأسلاك بدون أي فائدة لذا نسعى دائما للتخلص منها أو تقليلها قدر الإمكان

يتم توضيح هذه الثلاث قدرات بإستخدام مثلث القدرة (Power Triangle)



 لماذا يجب تصحيح معامل القدرة؟ 
تصور معي أن لدينا جهازين بنفس القدرة مثلا 100 واط و بنفس الجهد 220 فولت لكن معامل القدرة لجهاز الأول 0.5 و جهاز الثاني يمتلك معامل القدرة 1 نحن نعرف بأن معادلة القدرة تساوي:

P=V * I * PF
حيث أن:
P = القدرة (واط)
V = الجهد (فولت)
I = التيار (أمبير)
PF = معامل القدرة
لو حسبنا المعادلة لجهازين في المثال الفوق سوف نكتشف شيء مهم جدا.
كما تشاهد في الصورة التالية بعد تطبيق المعادلة إكتشفنا بأن التيار المسحوب في الحمل ذات معامل القدرة 1 أقل بكثير من الحمل الآخر ذات معامل القدرة 0.5 مع أن الجهد و القدرة في كلا الجهازين متساوي تماما !!


 هذا هو الهدف من رفع معامل لقدرة فإذا كانت معامل القدرة قليلة تسبب رفع التيار في الأسلاك مما يدفع شركة الكهرباء لزيادة سمك الأسلاك فبالتالي زيادة الكلفة بإضافة إلى خسارة الطاقة أثناء عملية النقل من المحطة الكهربائية إلى بيوت الناس على شكل حرارة. لهذا السبب في بعض الدول يتم غرامة المشتركين الذين يمتلكون معامل القدرة أقل من 0.9 .

كيف تصحح معامل القدرة :

تصحيح معامل القدرة  هي عملية تقليل القدرة الغير فعالة (Q) بواسطة ضخ قدرة غير فعالة أخرى لكن بإتجاه المعاكس.
بما أن أغلب الأحمال هي أحمال حثية مثل المحركات, مصابيح فلورسنت ذات ملف و ... الخ, لذا غالبا يتم تصحيح معامل القدرة بواسطة المكثفات , عن طريق ربط المكثف مع الحمل بالتوازي.
في الصورة التالية يمكنك مشاهدة مثلث القدرة قبل و بعد عملية التصحيح, حيث أن P سوف تبقى كما هي قبل و بعد التصحيح لكن Q و S  و الزاوية مابين S و P  أي θ يتم تقليلها.
في الحالة المثالية يجب أن تكون Q=0 و P
=S





ماذا نقصد بتصحيح معامل القدرة (Power Factor) ؟ تعرف على الجواب Reviewed by Electrolouhla on 7:47:00 ص Rating: 5

ليست هناك تعليقات:

يتم التشغيل بواسطة Blogger.