Moc czynna, bierna i pozorna, trójkąt mocy oraz dlaczego cos φ ma znaczenie w praktyce. Niski współczynnik mocy powoduje pobór większego prądu, niż wynika z mocy czynnej — a to obciąża kable i urządzenia.
Wstęp
W układzie prądu przemiennego z obciążeniami indukcyjnymi lub pojemnościowymi prąd i napięcie są przesunięte w fazie o kąt φ. Daje to trzy pojęcia mocy, powiązane ze sobą w trójkącie mocy.
Trzy efekty
- 01Moc czynna P [W] — moc, która wykonuje rzeczywistą pracę (ciepło, światło, praca mechaniczna).
- 02Moc pozorna S [VA] — iloczyn wartości skutecznych napięcia i prądu.
- 03Moc bierna Q [var] — moc, która oscyluje tam i z powrotem w indukcyjności/pojemności, nie wykonując pracy netto.
Jednofazowe i trójfazowe
Przykład: symetryczne obciążenie trójfazowe przy 400 V pobiera 16 A przy cos φ = 0,9. Moc czynna wynosi P = √3 · 400 · 16 · 0,9 ≈ 9977 W ≈ 10 kW, a moc pozorna S = √3 · 400 · 16 ≈ 11085 VA.
Dlaczego cos φ ma znaczenie
Niski współczynnik mocy oznacza, że pobierany jest większy prąd, niż wynikałoby z samej mocy czynnej. Powoduje to większe straty w kablach i transformatorach oraz może wymagać większych przekrojów i większego osprzętu. Dlatego w instalacjach z wieloma silnikami często stosuje się kompensację mocy biernej (baterie kondensatorów).
Kompensacja przesunięcia fazy
Niski współczynnik mocy kosztuje w prądzie i w stratach. Rozwiązaniem jest dostarczanie mocy biernej lokalnie za pomocą kondensatorów, tak aby sieć nie musiała jej dostarczać tam i z powrotem. Wymagana moc kondensatora Qc do podniesienia współczynnika mocy z cos φ1 do cos φ2:
Eksempel: Et anlæg trækker P = 50 kW ved cos φ1 = 0,75 og skal hæves til cos φ2 = 0,95. tan(arccos 0,75) = 0,882 og tan(arccos 0,95) = 0,329. Qc = 50 · (0,882 − 0,329) = 50 · 0,553 = 27,7 kvar. Der skal altså installeres et kondensatorbatteri på ca. 28 kvar.
Bateria kondensatora i automatyczna regulacja
Przy zmiennym obciążeniu stałe baterie kondensatorów byłyby nadkompensujące przy niskim obciążeniu i robiłyby instalację pojemnościową (cos φ przechyla się na drugą stronę). Dlatego stosuje się baterie trójstopniowe sterowane regulatorem współczynnika mocy, który podłącza i odłącza stopnie zgodnie z mierzonym cos φ. Stała kompensacja jest używana tylko przy stałym obciążeniu — zazwyczaj jeden silnik, gdzie kondensator jest podłączony bezpośrednio do zacisków silnika.
Wymagania operatora sieci
Rozporządzenie wspólne 2026 wymaga, aby współczynnik mocy w punkcie przyłączenia był utrzymywany między 0,9 (indukcyjny) i 1,0, mierzony jako średnia 15-minutowa. Jeśli limit zostanie przekroczony, operator sieci może naliczać moc bierną lub żądać kompensacji. (Źródło: Rozporządzenie wspólne 2026, elnet.dk — zobacz również artykuł o Rozporządzeniu wspólnym.)
Tylko dla członków
Reszta artykułu jest zablokowane
Utwórz bezpłatne konto, aby odblokować wszystkie artykuły, kalkulatory, szablony i asortyment — i uzyskać dostęp do quizów i klas. Zajmuje to poniżej minuty: imię, email i hasło. Żadna karta kredytowa.
Chcesz najpierw czegoś spróbować? Zobacz, czego możesz używać bez konta — strefa junior, leksykon, filmy i więcej.