Hệ số hiệu suất là gì ? Công thức tính hệ số hiệu suất như thế nào ? Bài tập tính hệ số hiệu suất ? Đây chính là những yếu tố quan trọng đang được rất nhiều người quan tâm. hãy cùng chúng tôi tìm hiểu sau đây nhé!
Khái niệm về hệ số hiệu suất
Hệ số hiệu suất cosφ của mạng lưới hệ thống điện xoay chiều trong kỹ thuật điện chính là tỷ suất hiệu suất thực được hấp thụ bởi tải và hiệu suất biểu kiến chảy trong mạch điện. Nó chính là một đại lượng không thứ nguyên trong khoảng chừng đó từ – 1 đến 1 .
Hệ số hiệu suất được tính bằng volt-ampe .
Ý nghĩa của hệ số hiệu suất là gì ?
Khi xét trên phương diện nguồn phân phối ( máy phát điện hay máy biến áp ). Trên cùng một dung tích máy biến áp hay hiệu suất của máy phát điện ( được tính bằng KVA ). Hệ số hiệu suất càng cao thì thành phần hiệu suất công dụng càng cao và máy sẽ sinh ra được nhiều công mang lại có ích .
Hệ số hiệu suất bằng bao nhiêu là phụ thuộc vào vào tải ( thiết bị sử dụng điện ). Khi mà nhu yếu của tải về hiệu suất tính năng và hiệu suất phản kháng cần phản cung ứng đủ thì tải mới hoạt được được tốt nhất. Biện pháp trung hòa hơn là nguồn sẽ chỉ cung ứng cho tải 1 phần hiệu suất phản kháng, phần còn lại thì người mua tự trang bị thêm bằng cách gắn thêm tụ bù hay những giải pháp cải tổ hệ số hiệu suất .
Công thức tính hệ số hiệu suất đúng mực
Để tính hệ số hiệu suất ta vận dụng công thức như sau :
Cosφ = P.S
Trong đó có P. là hiệu suất hiệu dụng ( đơn vị chức năng W )
S là hiệu suất biểu kiến ( đơn vị chức năng VA )
Phân loại hệ số hiệu suất
Hệ số hiệu suất tức thời
Hệ số hiệu suất tức thời luôn luôn dịch chuyển nên không được sử dụng nhiều trong việc giám sát. Công thức tính hệ số hiệu suất tức thời là :
Cosφ = P.3.U.I
Hệ số hiệu suất trung bình
Là hệ số hiệu suất cosφ sống sót được trong một khoảng chừng thời hạn nào đó được xác lập ( 1 ca, 1 ngày hoặc 1 tháng ). Công thức hệ số hiệu suất trung bình là :
Cosφtb = Ahc(Ahc2 + Avc2)
Trong đó có cosφtb chính là hệ số hiệu suất trung bình
Ahc là điện năng tính năng đo trong chu kỳ luân hồi xác lập
Avc là điện năng phản kháng trong chu kỳ luân hồi xác lập
Hệ số công suất trung bình thường sử dụng để đánh giá mức độ sử dụng điện của một đơn vị có tiết kiệm điện hay không.
Hệ số hiệu suất tự nhiên
Chính là hệ số hiệu suất được tính cho cả một năm khi mà không có thiết bị bù. Hệ số hiệu suất tự nhiên được sử dụng để làm địa thế căn cứ giám sát, nâng cao hệ số hiệu suất hiệu dụng và bù hiệu suất phản kháng .
Kiến thức lan rộng ra của hệ số hiệu suất
- Công thức tính hệ số công suất của mạch điện xoay chiều là:
Cosφ = UR/U = R/Z = R/[√R2 + √(ZL – ZC)2
Khi ZL = Zc thì mạch sẽ xảy ra hiện tượng kỳ lạ cộng hưởng điện nên cosϕ = 1
ΔP = I2.R = P2/(U2.cos2φ).R
Một số bài tập tính hệ số hiệu suất có giải thuật cụ thể
Bài tập 1: Đoạn mạch điện xoay chiều được mắc nối tiếp gồm tụ điện, điện trở thuần và cảm thuần. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch và trên cuộn cảm lần lượt là 380V và 222V. Hệ số công suất của toàn mạch cosφ = 0,8.Hỏi điện áp hiệu dụng trên tụ bằng bao nhiêu?
Lời giải
Ta có :
Cosφ = UR / U = 0,8 => UR = 0,8 U = 304 ( V )
U2 = UR2 + ( UL – UC ) 2 => 3802 = 3042 + ( 222 – UC ) 2 => UC = 450 ( V )
Bài tập 2: Đặt điện áp xoay chiều u = U√2cos(ωt) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (cuộn dây thuần cảm). Khi nối tắt tụ C thì điện áp hiệu dụng trên điện trở R tăng 3 lần và dòng điện trong hai trường hợp này vuông pha nhau. Tính hệ số công suất của đoạn mạch lúc sau bằng bao nhiêu?
Lời giải
Ta có công thức tính hệ số hiệu suất trong 2 trường hợp của mạch như sau :
- Cosφ1 = UR/U
- Cosφ2 = 3UR/U
=> cosφ1 và cosφ2 = 1/3
Mặt khác, φ2 – φ1 = π / 3 => cosφ1 = cos ( φ2 – π / 3 ) = sinφ2
Bài tập 3: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 220V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp và điện trở thuần. Biết rằng điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là 120V. Hỏi hệ số công suất của đoạn mạch bằng bao nhiêu?
Lời giải
Hệ số hiệu suất của đoạn mạch xoay chiều là :
Cosω = R / Z = UR / U = 0,54
Bài viết trên đây là kiến thức tổng quan về hệ số công suất mà chúng tôi chia sẻ đến bạn đọc. Bạn đọc hãy làm nhiều bài tập từ dễ đến khó để hiểu, nhớ công thức được tốt nhất nhé.
Source: https://vinatrade.vn
Category : Công thức cần nhớ