Power Factor Explained - The basics what is power factor pf

Summary

في هذا الفيديو، يناقش بول من TheEngineeringMindset.com مفهوم معامل القدرة (Power Factor) بأسلوب مبسط عبر أمثلة تشبيهية، مثل تشبيه الجعة بالرغوة، لتوضيح الفرق بين القدرة الحقيقية والقدرة الظاهرة. يتطرق إلى ما هو معامل القدرة، الفرق بين معامل القدرة الجيد والسيء، ما الذي يسبب انخفاض معامل القدرة، وكيف يمكن تصحيحه باستخدام المكثفات أو المحاثات. كما يوضح كيفية تأثير ذلك على فواتير الكهرباء في المباني السكنية والتجارية، ويشرح أهمية تحسين معامل القدرة لتجنب الرسوم الزائدة وزيادة كفاءة الشبكة الكهربائية.

Takeaways

• ⚡ معامل القدرة هو نسبة القوة الحقيقية إلى القوة الظاهرة في الدوائر الكهربائية ذات التيار المتناوب.
• 🍺 الكيلوواط يمثل القوة الحقيقية (الطاقة المفيدة)، بينما تمثل الـkVAr الطاقة التفاعلية (الرغوة) التي لا يمكن استخدامها ولكن يجب دفع ثمنها.
• 🔢 معادلة معامل القدرة: PF = KW / kVA.
• 🏠 المنازل عادةً لا تُحتسب فيها معامل القدرة بسبب استهلاكها المنخفض للطاقة، بينما تتعرض المباني التجارية والصناعية لعقوبات عند انخفاض معامل القدرة.
• 📉 يعتبر معامل القدرة الجيد بين 1 و0.95، بينما يكون السيء أقل من 0.85.
• ⚙️ الأحمال التحريضية، مثل المحركات، تتسبب في تأخر التيار عن الجهد، مما يؤدي إلى انخفاض معامل القدرة.
• 🔄 تحسين معامل القدرة يمكن أن يتم من خلال إضافة مكثفات للأحمال التحريضية أو أحمال استقرائية عند وجود حمولة سابقة.
• 🏗️ تحسين معامل القدرة يمكن أن يقلل من التكاليف ويزيد من كفاءة النظام الكهربائي في المباني الكبيرة.
• 💰 انخفاض معامل القدرة يؤدي إلى خسائر في المعدات الكهربائية وارتفاع الحرارة، مما قد يقلل من عمر المعدات.
• 📏 يتم تصحيح معامل القدرة باستخدام مكثفات بحساب الفرق بين الطاقة التفاعلية المطلوبة والموجودة في النظام.

Q & A

ما هو معامل القدرة وكيف يتم حسابه؟

معامل القدرة هو نسبة بين القدرة الحقيقية (kW) والقدرة الظاهرة (kVA). يتم حسابه باستخدام الصيغة PF = kW / kVA.

ما هي العلاقة بين الجهد والتيار في الأحمال المقاومة؟

في الأحمال المقاومة، تكون الجهد والتيار في نفس الطور، حيث يمر الجهد والتيار معًا عبر النقاط القصوى والدنيا ويعبرا المحور الصفري في نفس الوقت.

ما الفرق بين القدرة الحقيقية (kW) والقدرة الظاهرة (kVA)؟

القدرة الحقيقية (kW) هي القدرة المفيدة التي يتم استخدامها لأداء العمل، بينما القدرة الظاهرة (kVA) تمثل الجمع بين القدرة الحقيقية والقدرة غير الفعالة (kVAr).

لماذا تتقاضى شركات الكهرباء رسومًا على القدرة غير الفعالة؟

شركات الكهرباء تفرض رسومًا على القدرة غير الفعالة لأنها تسبب تدفقًا أكبر للتيار في الشبكة الكهربائية، مما يؤدي إلى انخفاض الجهد وتقليل قدرة التوزيع.

كيف يؤثر معامل القدرة السيء على الشبكة الكهربائية؟

معامل القدرة السيء يزيد من تدفق التيار عبر الشبكة، مما قد يؤدي إلى انخفاض الجهد، وزيادة الفاقد في المعدات، وزيادة تكلفة التركيب بسبب الحاجة لكابلات أكبر.

ما هي قدرة المحرك الذي لديه معامل قدرة 0.87؟

المحرك الذي لديه معامل قدرة 0.87 يحتاج إلى سحب 11.5 kVA لتوفير 10 kW من القدرة الحقيقية.

كيف يتم تحسين معامل القدرة باستخدام المكثفات؟

يمكن تحسين معامل القدرة بإضافة مكثفات إلى الدائرة الكهربائية لتقليل التأخير بين الجهد والتيار، مما يعيدهما إلى الطور ويزيد من معامل القدرة.

ما هو الدور الذي تلعبه القدرة غير الفعالة (kVAr) في المحركات الحثية؟

القدرة غير الفعالة تستخدم لتوليد المجال المغناطيسي الذي يدير المحرك، لكنها لا تساهم بشكل مباشر في إنجاز العمل.

كيف يمكن حساب القدرة الظاهرة (kVA) من القدرة الحقيقية ومعامل القدرة؟

لحساب القدرة الظاهرة، يمكن استخدام الصيغة: kVA = kW / PF. على سبيل المثال، إذا كانت القدرة الحقيقية 10 kW ومعامل القدرة 0.87، فإن القدرة الظاهرة ستكون 11.5 kVA.

ما هي المعايير التي تحدد ما إذا كان معامل القدرة جيدًا أو سيئًا؟

معامل القدرة يعتبر جيدًا إذا كان بين 1 و 0.95، وسيئًا إذا كان أقل من 0.85. المباني التجارية تكون عادة بين 0.98 و 0.92، بينما يمكن أن تكون المباني الصناعية أقل من 0.7.