PF = P / S — відношення активної потужності P у ватах до повної потужності S у вольт-амперах. Для звичайного споживального навантаження PF лежить у межах від 0 до 1. Це не ККД приладу й не частка енергії, яка «пропала».
За однакових активної потужності й напруги нижчий PF означає більший діючий струм. Через це джерело та проводка можуть досягти своїх обмежень раніше. Визначення й приклади наведено в поясненні Eaton про ВА та вати.
Аналогія з пивом
Два однакові кухлі з різною кількістю піни допомагають уявити, як частка рідини може відрізнятися за однакового загального об’єму. Це лише образ для відношення двох величин, а не фізична модель електричного кола.
Піна не дорівнює реактивній потужності. Не можна обчислювати її як просту різницю ВА та Вт. Для синусоїдних напруги й струму зв’язок має вигляд S² = P² + Q²; для спотвореного струму потрібне врахування гармонік. PF = P/S при цьому залишається визначенням коефіцієнта потужності.
Формула
Для однофазного навантаження:
- S = U × I, де U та I — діючі значення.
- P = S × PF.
- S = P / PF, якщо PF більше нуля.
Приклад: навантаження 800 Вт із PF = 0,8 потребує 1000 ВА. PF = 0,5 означає, що числове значення P дорівнює половині S, а не що половина спожитої енергії втрачається.
Які прилади мають який PF
У простого резистивного нагрівача без електронного регулювання PF близький до 1. У двигунів він залежить, зокрема, від навантаження. У електроніки впливають схема живлення, корекція PF (PFC) та режим роботи.
Не призначайте всім ноутбукам, холодильникам чи LED-лампам одне число за назвою категорії. Використовуйте дані конкретної моделі або вимірювач, який визначає активну потужність і діючі значення для такого навантаження. За спотвореного струму cos φ не обов’язково дорівнює повному PF.
Чому це важливо для інверторів і ДБЖ
Перевіряйте два незалежні паспортні обмеження: максимальну активну потужність у Вт та повну у ВА. Відношення паспортних Вт до ВА описує можливості джерела, але не є виміряним PF підключених приладів.
Умовний ДБЖ має ліміти 1500 ВА / 900 Вт. Навантаження 800 Вт із PF = 0,8 потребує 1000 ВА й укладається в обидва тривалі ліміти. Те саме навантаження з PF = 0,5 потребує 1600 ВА та перевищує ліміт ВА, хоча вати не перевищені.
Це перевірка лише тривалого режиму. Окремо враховуйте пускові струми, форму вихідної напруги, допустимі типи навантажень і запас за умовами виробника. Напис «чиста синусоїда» не замінює ці перевірки.
Де знайти PF свого обладнання
- У документації або на табличці конкретного навантаження, якщо виробник його зазначає.
- У результатах вимірювання придатним аналізатором потужності.
- Для ДБЖ — окремо шукайте паспортні Вт і ВА, а не підставляйте довільне «типове PF».
Коротко про головне
- PF — це P/S, а не ККД.
- Нижчий PF за тієї самої активної потужності потребує більшого струму.
- Для підбору ДБЖ перевіряйте Вт, ВА та пускові навантаження.