Loading AI tools
Van Wikipedia, de vrije encyclopedie
De arbeidsfactor of vermogensfactor is de verhouding tussen het werkelijke vermogen en het schijnbare vermogen in een wisselspanningsinstallatie.
Het schijnbare vermogen is het product van de effectieve waarde van de elektrische spanning en van de elektrische stroomsterkte, en wordt uitgedrukt in de eenheid voltampère:
Het werkelijke vermogen is de per tijdseenheid overgebrachte hoeveelheid energie, het deel van het vermogen dat daadwerkelijk wordt omgezet in warmte en arbeid. Het wordt uitgedrukt in watt (W):
In een gelijkstroomcircuit is het werkelijke vermogen gelijk aan het product van de spanning en de stroomsterkte:
In een wisselspanningcircuit met alleen een ohmse impedantie geldt een dergelijke relatie voor de effectieve waarden:
Is er ook een niet-ohmse (reactieve) component van de impedantie, dan is er een faseverschil tussen spanning en stroom, of ook is er een afwijking als gevolg van het niet-sinusvormig karakter van spanning of stroom.
Als de stroom en de spanning (bij benadering) een sinusvorm hebben, wordt de arbeidsfactor bepaald door het faseverschil tussen de stroom en de spanning. Het werkelijke vermogen wordt dan gegeven door
Dit is als volgt aan te tonen: stel dat de stroomsterkte als functie van de tijd gegeven wordt door
en de spanning door
waar ω de hoekfrequentie van het signaal is, in rad / s.
Het werkelijke vermogen als functie van de tijd is nu
Het werkelijke vermogen is het gemiddelde over een periode van dit vermogen als functie van de tijd:
De arbeidsfactor is dus
De arbeidsfactor is gelijk aan 0 als de signalen 90° in fase verschillen.
Het bovenstaande geldt alleen als stroom en spanning precies sinusvormig zijn. Een andere oorzaak van een niet-ideale arbeidsfactor is de vervorming van het signaal. Wanneer stroom en spanning niet precies sinusvormig zijn en niet exact dezelfde vorm hebben, zal de arbeidsfactor ook kleiner dan 1 zijn. Doordat het signaal ook harmonischen bevat, is er geen sprake van een duidelijk faseverschil , en zal de arbeidsfactor niet van de vorm zijn. De arbeidsfactor (PF) kan in dat geval worden berekend met:
Hier staat THD voor de totale harmonische verstoring (total harmonic distortion). Dit is de som van alle harmonische componenten van de spanning of stroom afgezet tegen de (sinusvormige) grondvorm van spanning of stroom. De THD wordt aangegeven in procenten. Hoe hoger het percentage, hoe meer harmonische vervuiling. Dit soort vervormingen kan optreden bij niet-lineaire belastingen, zoals gelijkrichters en omvormers.
Het belangrijkste gevolg van een arbeidsfactor kleiner dan 1 is dat de elektrische stroom hoger is dan strikt noodzakelijk voor het overbrengen van het getransporteerde vermogen. Dit kan tot grotere transportverliezen leiden in het lichtnet en het hoogspanningsnet, tenzij de blindstroom lokaal kan worden gehouden in bijvoorbeeld een condensatorbank. Omdat de dikte van een koperdraad slechts de toelaatbare stroom bepaalt, zijn er vaak eisen gesteld aan de arbeidsfactor van (grote) elektrische apparaten, of wordt er zogenaamde cos φ-compensatie toegepast, zodat het transporteerbare nuttige vermogen over het beschikbare net wordt gemaximaliseerd.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.