Cos Фи Справочник
На двигателях и некоторых других устройствах можно видеть непонятный параметр косинус фи (cos φ). Косинус фи (cos φ) часто называют «Коэффициент мощности». Это почти одно и то же при правильной синусоидальной форме тока. Условные обозначения P — активная мощность S — полная мощность Q — реактивная мощность, U — напряжение I — ток. Лист № докум. Подпись Дата Лист КП 13.03.02 09 16 ПЗ Косинус фи (cos φ) - это косинус угла между фазой напряжения и фазой тока. При активной нагрузке фаза напряжения совпадает с фазой тока, φ (между фазами) равен 0 (нулю).
А как мы знаем cos0=1. То есть при активной нагрузке коэффициент мощности равен 1 или 100%. Рисунок 3 - Активная нагрузка При емкостной или индуктивной нагрузке фаза тока не совпадает с фазой напряжения. Получается «сдвиг фаз».При индуктивной или активно-индуктивной нагрузке (с катушками: двигатели, дросселя, трансформаторы) фаза тока отстает от фазы напряжения.При емкостной нагрузке (конденсатор) фаза тока опережает фазу напряжения. Косинус фи (cos φ)это тоже самое что коэффициент мощности, потому что S=U.I.
На графики видно, что φ = 90, (cosφ)=0(нулю). Рисунок 4 - Индуктивная нагрузка Рисунок 5 - Емкостная нагрузка Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КП 13.03.02 09 16 ПЗ Попытаемся вычислить мощность для простоты возьмем максимальное значение напряжения равное 1(100%) в этот момент ток равен 0(нулю) соответственно их произведение, то есть мощность равны 0(нулю).
Тангенс Фи
Коэффициентом мощности, или 'косинусом фи' (cos φ), цепи называется отношение активной мощности к полной мощности. Коэффициент мощности =. Активная мощность. Полная мощность. Cos φ = P/S = P/UI = P/√(P2 + Q2). В общем случае активная мощность меньше полной мощности, т. У этой дроби числитель меньше знаменателя, и поэтому коэффициент мощности меньше единицы.
- Вспомним формулу косинуса фи: По сути косинус фи (cosφ) служит показателем потребления реактивной энергии. Сosφ показывает соотношение активной мощности к полной. Если активная энергия (Р) расходуется на создание полезной работы, например электродвигатель приводит в движение вал токарного станка, то реактивная энергия (Q) расходуется только на создание магнитного поля.
- Коэффициентом мощности, или «косинусом фи» (cos ), цепи называется отношение активной.
И наоборот когда ток максимальный напряжение равно нулю. Получается что полезная, активная мощность равна 0(нулю). Коэффициент мощности это соотношение полезной активной мощности к полной мощности, то есть cosφ=P/S. Треугольник мощностей P=U x I x cos φ Q =U x I x sin φ Пример на практике: Если подключить асинхронный двигатель в сеть без нагрузки, в холостую. Напряжение вроде как есть, ток, если замерить тоже есть, при этом ни какой полезной работы не совершается.
Соответственно активная мощность минимальна. Если на двигателе увеличить нагрузку то сдвиг фаз начнет умень Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КП 13.03.02 09 16 ПЗ шаться и соответственно косинус фи (cos φ) будет увеличиваться, а с ним и активная мощность.Счетчики активной мощности фиксируют соответственно только активную мощность.
И поэтому не приходится переплачивать за полную мощность. Однако у реактивной мощности есть большой минус она создает бесполезную нагрузку на электрическую сеть из-за этого образуются потери. Диэлектрическими потерями называют энергию, рассеиваемую в электроизоляционном материале под воздействием на него электрического поля. Способность диэлектрика рассеивать энергию в электрическом поле обычно характеризуют углом диэлектрических потерь, а также тангенсом угла диэлектрических потерь. При испытании диэлектрик рассматривается как диэлектрик конденсатора, у которого измеряется емкость и угол δ, дополняющий до 90° угол сдвига фаз между током и напряжением в емкостной цепи. Этот угол называется углом диэлектрических потерь. § Измерение тангенса угла диэлектрических потерь Для измерения емкости и угла диэлектрических потерь (или tgδ) эквивалентную схему конденсатора представляют как идеальный конденсатор с последовательно включенным активным сопротивлением (последовательная схема) или как идеальный конденсатор с параллельно включенным активным сопротивлением (параллельная схема).
Рисунок 5 - Векторная диаграмма тока и напряжения в диэлектрике с потерями Для последовательной схемы активная мощность: Р=(U 2ωtgδ)/(1+tg 2δ), tgδ = ωСR Для параллельной схемы: Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КП 13.03.02 09 16 ПЗ Р=U2ωtgδ, tgδ = 1/(ωСR) где С - емкость идеального конденсатора; R - активное сопротивление. Значение угла диэлектрических потерь обычно не превышает сотых или десятых долей единицы (поэтому угол диэлектрических потерь принято выражать в процентах), тогда 1+tg 2δ≈ 1, а потери для последовательной и параллельной схем замещения Р=U 2ωtgδ, tgδ = 1/(ωСR) Значение потерь пропорционально квадрату приложенного к диэлектрику напряжения и частоте, что необходимо учитывать при выборе электроизоляционных материалов для аппаратуры высокого напряжения и высокочастотной. С увеличением приложенного к диэлектрику напряжения до некоторого значения Uо начинается ионизация имеющихся в диэлектрике газовых и жидкостных включений, при этом δ начинает резко возрастать за счет дополнительных потерь, вызванных ионизацией. При U1 газ ионизирован и уменьшается.
Рисунок 6 - Ионизационная кривая tgδ = f (U) Значение тангенса угла диэлектрических потерь измеряют при напряжениях, меньшихUо(обычно 3 - 10 кВ). Напряжение выбирается так, чтобы облегчить испытательное устройство при сохранении достаточной чувствительности прибора. Лист № докум. Подпись Дата Лист КП 13.03.02 09 16 ПЗ Значение тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ) нормируется для температуры 20 °С, поэтому измерение следует производить при температурах, близких к нормированной (10 - 20 оС). В этом диапазоне температур изменение диэлектрических потерь невелико, и для некоторых типов изоляции измеренное значение может без пересчета сравниваться с нормированным для 20 °С. Для устранения влияния токов утечки и внешних электростатических полей на результаты измерения на испытуемом объекте и вокруг измерительной схемы монтируют защитные приспособления в виде охранных колец и экранов. Наличие заземленных экранов вызывает появление паразитных емкостей; для компенсации их влияния обычно применяют метод защитного - напряжения, регулируемого по значению и фазе.
Косинус Фи Формула
§ Проблемы энергосбережения в системах промышленного электропривода нефтехимической промышленности (НХП). Крупным резервом экономии энергоресурсов в нефтехимической промышленности является утилизация вторичных энергетических ресурсов, в том числе внедрение котлов-утилизаторов для производства пара и горячей воды с целью утилизации тепла высокопотенциальных газовых выбросов. Среди промышленных производств выпуск минеральных удобрений является одним из более энергоемких.
Энергетические затраты в себестоимости отдельных видов продукции этой отрасли составляют примерно третью часть. Повышение энергетической эффективности связано с необходимостью разработки принципиально новых видов оборудования для производства минеральных удобрений, основанных на применении современных физических, физико-химических и физико-механических воздействий (акустических, вибрационных, электромагнитных) на технологические процессы, в том числе тепломассообменных аппаратов, фильтров перемешивающих устройств, грануляторов и др.
Лист № докум. Подпись Дата Лист КП 13.03.02 09 16 ПЗ Энергосберегающие технологии в промышленности В промышленности более 2/3 потенциала энергосбережения находится в сфере потребления наиболее энергоемкими отраслями- химической и нефтехимической, топливной, строительных материалов, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно- бумажной, пищевой и легкой промышленностью.
При расчете электрических нагрузок мы постоянно сталкиваемся с необходимостью выбора коэффициентов мощности для различных электроприемников. В данной статье хочу рассказать, как выбрать cosϕ и чем руководствоваться в таких случаях. Чтобы правильно выбрать cosϕ и правильно рассчитать ток самый верный способ – посмотреть в паспорт на оборудование либо руководство по эксплуатации. Лично я очень редко туда заглядываю, т.к. Не всегда паспорта имеются под рукой, поэтому пойдем по другому пути. Проектировщик любое свое решение должен подкреплять требованиями нормативных документов. Кое-что можно найти в ТКП 45-4.04-149-2009 (п.8.1.15, 8.2.18) и СП 31-110-2003 (п.6.12, 6.30).
Также советую иметь у себя. Справочные данные по расчетным коэффициентам электрических нагрузок. Скачать М788-1069 можно на 1 Выбор коэффициента мощности для освещения. Для освещения выбрать cosϕ проще всего. Коэффициент мощности зависит от типа лампы. У ламп накаливания он 1,0, у люминесцентных – 0,92; у ДРЛ, ДРИ, МГЛ — 0,85; у светодиодных – до 0,98. При проектировании наружного освещения и промышленных объектов cosϕ лучше выбирать из каталогов производителей светильников, поскольку они могут немного колебаться от приведенных значений.
Не стоит брать коэффициент мощности больше 0,92 для освещения, несмотря на то, что в каталогах можно встретить и 0,96, и 0,98. Пусть будет небольшой запас, поскольку заказчик может купить светильник совсем другого производителя и лучше ориентироваться на требования нормативных документов. Лучше бы производители указывали и потребляемый ток светильников, поскольку часть электроэнергии теряется в ПРА. Для освещения у меня 3 значения: 1,0; 0,92 и 0,85. 2 Выбор коэффициента мощности для силовых электроприемников.
Коэффициент мощности для электроприемников, которые не нашел ТНПА я выбираю исходя из режима работы и наличия двигательной нагрузки. Если не знаешь cosϕ для силового оборудования — принимай 0,8 Например, лифты, подъемные механизмы имеют cosϕ около 0,65. Если мощность ЭП не превышает пару кВт, то не правильно выбранный cosϕ не значительно повлияет на расчетный ток. Для мощных ЭП при выборе коэффициента мощности нужно относиться более ответственно, а также для однотипного оборудования имеющегося в большом количестве. 2.1 Выбор коэффициента мощности для электронно-вычислительной техники. Отдельным пунктом следует выделить компьютерное оборудование.
В проектах для ЭВМ я принимаю cosϕ=0,7. У некоторых он может быть чуть выше, все зависит здесь от блока питания. 2.2 Выбор коэффициента мощности для холодильного оборудования. Коэффициенты мощности для холодильного оборудования нужно принимать в зависимости от мощности. У данного оборудования cosϕ от 0,65 до 0,85. Например, у моего холодильника cosϕ=0,85, хотя по ТНПА нужно принимать 0,65. Cosϕ=0,75 – среднее значение для всех холодильных установок.
Что Такое Косинус Фи
2.3 Выбор коэффициента мощности для нагревательного оборудования. Чайники, электрические плиты, водонагреватели и другие электронагревательные ЭП имеют коэффициент мощности близкий к 1,0. Чтобы лучше запомнить, подведем итоги:. cosϕ для освещения — 1,0; 0,92 и 0,85.
cosϕ для нагревательного оборудования – 1,0. cosϕ для ЭВМ – 0,7. cosϕ для холодильников – 0,75. cosϕ для других силовых ЭП – 0,65-0,8. Советую почитать.
Я вас не призываю совать мультиметр во все подряд. Про мультиметр я упомянул лишь в качестве примера, что если вы реально понимаете суть происходящего, то проблем для вас ни в каких расчетах не будет.
Вот для вас исходные данные: последовательно подключенные конденсатор на 100 нФ, резистор 1 кОм, несколько светодиодов. Как найти из этого мощность и cosф? R=1кОм, нужно найти ток. I=U/Z, Z — импеданс (полное сопротивление). Z=R+j (XL-XC) — уравнение в полярных координатах.
XL=0 (индуктивности нет), соответственно для нашего случая Z=R-jXC. XC=½пfC — находим емкостное сопротивление, где п=3.1415, f=50 Гц — частота тока в сети, C=100.10^-9 Ф — емкость конденсатора. Подставляем, получаем XC=31830.988 Ом. Решая уравнение Z=1000-j31830.988 в полярных координатах, находим модуль Z=31846.7 Ом и фазный угол ф=-88.2 градуса. Соответственно cosф=cos (-88.2)=0.0314. Подставляя U=220В и Z в уравнение тока, находим I=220/31846.7=0.0069 А = 6.9 мА. Подставив I и R в формулу мощности, найдем P=0.049 Вт.
Подключив лампу в сеть через мультиметр у меня получилось в районе 7.1 мА. Так мы получили мощность и cosф. Смотрим, например, СП31-110-2003. Там есть нормативные показатели для разных объектов Я надеюсь, вы понимаете, что все эти справочные коэффициенты лишь приблизительные, и очень часто не соответствуют действительности. Это как температура в среднем по больнице. Нормальный проектировщик должен это понимать, а не брать их слепо из справочников.
Практика к сожалению очень часто далека от теории, и я знаю множество примеров того, как проектировщики живут в собственном идеальном теоретическом мире. А когда их проекты начинают воплощать в жизнь, они зачастую не работают.
По поводу СП. В моем случае это М788-1069.
Инструкция по эксплуатации электронасосный агрегат сцл 20. Скажите, что выберете Вы: Ки=0.7 и cosф=0.85 для всех насосов что есть на объекте, или найдете Ки для каждого насоса в зависимости от конкретного напора и расхода, и cosф для конкретного насоса конкретной мощности (из каталога)? Я надеюсь вы понимаете, что я не предлагаю вам находить косинус насоса мультиметром. Если у меня есть сигнальная лампа. Обычная такая светодиодная на 220В. Made in China. На которой не указана даже мощность. И если таких ламп установлено Много на нескольких щитах.
Вы их просто проигнорируете? Или вы вскроете ее, увидете что там стоит балластный конденсатор и резистор, найдете cos и мощность, подставите в расчеты то что будет стоять по факту, а не из справочников? Дмитрий П., а если, например, у вас несколько очень мощных насосов, которые чаще всего подключены через преобразователь частоты, то вы будете разбирать преобразователь, чтобы узнать косинус моста?) Согласен с Вами, что статья поверхностная, но теоретического матерьяла так много, что весь он сюда просто не поместится. Про СП могу сказать, что я тоже как проектировщик буду пользоваться справочными матерьялами. Почему уже ответил K-igor.
А я могу лишь добавить, что расчет этот «с мультиметром» и с его точностью по итогу никому будет не нужен. Все ничего, только косинус фи и коэффициент мощности не есть одно и тоже. 1)коэффициент мощности — это отношение между активкой и полной мощностью на выводах заданной нелинейной нагрузки. Формула: лямбда = P (kW)/S (kVA) п.с. Это не фазовый сдвиг между током и напряжением, так как они уже не синусоидальны. 2)Сдвиг между основным током и напряжением, кривые которых имеют синусоидальную форму, определяется по той же формуле. Только соS фи=P (kW)/S (kVA).
Конечно для обычного потребителя это не имеет значения но если вы захотите найти коэффициент искажения в случае если ваша сеть будет сильно страдать от гармоник, разницу между первым и вторым лучше знать.