ضریب توان

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: در سیستم‌های قدرت متناوب ضریب توان به عنوان نسبت بین توان واقعی و توان بار تعریف می‌شود که بدون واحد در نظر گرفته می‌شود.
ضریب توان مطلوب و کارآمد مقداری تا حد ممکن نزدیک به یک دارد.

توان واقعی: توان اعمال شده به تجهیزات.
توان راکتیو: توان مورد نیاز تجهیزاتی مانند ترانسفورماتور‌ها و موتور‌ها برای تولید میدان‌های مغناطیسی که امکان انجام عملی را فراهم می‌کند.
توان ظاهری: بردار مجموع توان واقعی و توان راکتیو.

انواع ضریب توان:

۱- ضریب توان واحد:
زمانی که توان واحد خواهد بود که فاز ولتاژ و جریان بر هم منطبق باشد
در این حالت راندمان ۱۰۰ درصد خواهد بود و هیچ توان و انرژی تلف نخواهد شد.

۲- ضریب توان پسفاز:
زمانی که فاز جریان پس از ولتاژ وارد شود ضریب توان به عنوان ضریب توان پسفاز شناخته می‌شود.
ضریب توان زمانی پسفاز است که مدار القایی باشد. بار‌هایی مانند موتور‌ها و لامپ‌ها القایی هستند و تبانی پسفاز دارند.

۳- ضریب توان پیشفاز:
زمانی که فاز جریان پیش از فاز ولتاژ وارد شود ضریب توان مدار پیشفاز خواهد بود.
مدار‌های خازنی دارای ضریب توان پیش فاز هستند. به طور مثال بانک‌های خازنی دارای ضریب توان پیشفاز می‌باشد.

معایب پایین بودن میزان ضریب توان:

1. افزایش تلفات گرمایی در ترانسفورماتور‌ها و تجهیزات توزیع
2. کاهش عمر دستگاه
3. سطح ولتاژ و ناپایدار
4. افزایش تلفات توان
5. افزایش هزینه‌های تجهیزات
6. کاهش کیفیت انرژی
7. افزایش بهای الکتریسیته به دلیل پرداخت هزینه‌های اضافی

دلایل کم بودن ضریب توان:

• ضریب توان ضعیف می‌تواند ناشی از تفاوت زیاد بین فاز ولتاژ و جریان در خروجی بار و یا می‌تواند به دلیل هارمونیک زیاد جریان باشد و همچنین می‌تواند ناشی از ناپیوستگی در شکل موج جریان باشد.
• کم بودن زاویه فاز جریان بار به طور کلی حاصل از از بار القایی نظیر موتور القایی، ترانسفورماتور قدرت، سیستم روشنایی ژنراتور القایی و ... باشد.
• شکل موج جریان نامنظم که می‌تواند ناشی از درایو سرعت متغیر، منبع تغذیه در حالت سوئیچ، روشنایی در حال دشارژ شدن و سایر بار‌های الکترونیکی می‌باشد.

اصلاح ضریب توان

۱- به وسیله بانک خازنی:
در سیستم سه فاز ضریب توان را می‌توان به وسیله اتصالات خازنی در حالت ستاره یا مثلث بهبود بخشید. اتصالات ستاره و مثلث مثلث از بانک خازنی به شرح زیر است:

۲- به وسیله کاندنسر سنکرون:
زمانی که موتور سنکرون با تحریک بیش از حد کار می‌کند، جریان اصلی را از منبع می‌گیرد. ما از این ویژگی موتور سنکرون برای تصحیح ضریب توان استفاده می‌کنیم.