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Factor de potencia y cos φ

Estoy confundido acerca de la diferencia entre el "factor de potencia" y "cos φ".

Algunos libros de texto de estado que esas dos cantidades son iguales. Otros libros de texto de estado que esas dos cantidades no son iguales. Y sólo en uno de los recursos de internet, he leído que el factor de potencia es igual a cos φ plus no lineal factor de distorsión.

Hasta donde yo sé, los dos cantidades son iguales cuando hemos ideal corriente senoidal.

Por favor me ayude, ya que no puedo continuar con mi educación sin entender.

También voy a ser muy feliz si usted me puede dar un link a un libro de texto, en el que estos temas se tratan en más detalle.

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Michael Karcher Puntos 816

El factor de potencia es la relación entre la potencia real y la potencia aparente. Es una generalización del concepto de cos φ. En el caso de una corriente senoidal, el factor de potencia es simplemente cos φ, pero en caso de no-lineal de la corriente de consumo (lo cual es típico para la fase de control de ángulo y rectificadores, por lo que un montón de dispositivos electrónicos de hoy en día), el factor de potencia se ve afectada por la forma de onda de corriente así.

Red eléctrica operadores prefieren factores de potencia cercanos a uno, porque el poder no está (por casas residenciales) pagado por el poder real, mientras que las pérdidas de energía en distribución dependen principalmente de la potencia aparente, para compensación del factor de potencia, el acto de obtener el factor de potencia cercano a la unidad, es un gran negocio.

En el caso de cambio de fase, el factor de potencia puede ser llevado a casi uno simplemente añadiendo un paralelo inductor o capacitor a la carga, a fin de que sus potencias reactivas cancelar y sólo el verdadero poder se mantiene como la potencia aparente.

En caso de no sinusoidal la corriente de consumo, la adición de inductores o condensadores todavía es capaz de cambiar la potencia aparente (y por lo tanto el factor de potencia), pero ninguna cantidad de inductores en paralelo o condensadores pueden llevar el factor de potencia a uno. Así que usted puede dividir el factor de potencia en dos partes: El desplazamiento del factor de potencia es introducido por desplazamiento de fase (llamada φ) y se puede compensar el uso adecuado de la reactancia, mientras que el factor de potencia de distorsión que se introduce por la distorsión y no puede ser compensada de esa manera. El total factor de potencia es el producto del desplazamiento del factor de potencia y el factor de potencia de distorsión.

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smack0007 Puntos 5215

Factor de potencia (PF) se define como: \$\dfrac{\text{RealPower}}{\text{ApparentPower}}\$ donde ApparentPower es simplemente el RMS de voltaje multiplicado por la corriente RMS.

RealPower puede ser más complicado de calcular si el voltaje y la corriente no son perfectos, ondas sinusoidales de la misma frecuencia

power triangle diagram

(Fuente de la imagen: Envirotec Revista de Supervisión de factor de potencia para la gestión eficiente de la energía)

En el caso de que ellos son, sin embargo, en el diagrama de arriba podemos ver \$\text{RealPower} = \text{ApparentPower}\cdot \cos(\varphi)\$ y \$\text{PF} = cos(\varphi)\$

Donde \$\varphi\$ es la diferencia de fase entre el voltaje y la corriente.


Para el caso más general \$\text{RealPower} = \dfrac{1}{T} \cdot \int_0^T v(t) \cdot i(t) \text{ d}t \$ donde \$v(t)\$ y \$i(t)\$ son instantáneos de valores de tensión y corriente, con respecto al tiempo, \$T\$ es el momento para que cualquier número entero de ciclos.

Hay más información sobre el cálculo de aquí en Wikipedia

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FRED99 Puntos 74

La mejor manera de entender esto es pensar en el Triangulo de Potencia.

power triangle diagram

(Fuente de la imagen: Envirotec Revista de Supervisión de factor de potencia para la gestión eficiente de la energía)

Porque el verdadero poder y la potencia aparente forma adyacente y la hipotenusa lados de un triángulo rectángulo, respectivamente, el factor de potencia de relación también es igual al coseno de ese ángulo de fase.

El Factor de potencia de 1 implica que toda la energía es utilizada y no es la potencia reactiva. Esto puede ser visto por la realización de valores simples:

  • PF = True Power/Potencia Aparente
  • PF = 150W/165VA
  • PF = 0.909, que también puede ser comprendido como cos(24.6) = 0.909

En busca de la gráfica anterior, se puede ver que a medida que la potencia reactiva es la disminución en la magnitud del ángulo de fase se hace más pequeño. Sin la potencia reactiva componente el ángulo se convierte en 0. PF de cos(0) = 1.

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