Comment effectuer des calculs de correction du facteur de puissance ?

L'objectif principal du PFC (Power Factor Correction) est d'ajuster le rapport entre la puissance réelle et la puissance apparente réelle à l'entrée de l'alimentation, afin d'optimiser le facteur de puissance. Lors de la définition du facteur de puissance PF, nous exprimons le rapport entre la ligne électrique active P et la ligne électrique apparente S comme PF=P/S. Ensuite, le calcul de correction du facteur de puissance est élaboré en détail :
Tout d'abord, l'idée de base de la correction du facteur de puissance est discutée.
L'essentiel de l'ajustement du facteur de puissance consiste à utiliser certains moyens spécifiques pour garantir que le courant d'entrée est continu et aussi proche que possible de la forme de la tension (onde sinusoïdale), ou pour minimiser le contenu harmonique dans le courant d'entrée, afin d'améliorer encore la performance du facteur de puissance. Habituellement, nous obtenons cet effet en incorporant certains composants réactifs tels que des condensateurs et des inductances dans le circuit.
2. Algorithme de correction du facteur énergétique
Confirmez le facteur de puissance initial :
Utilisez un compteur de facteur de puissance ou un autre équipement connexe pour mesurer le facteur de puissance de la charge d'origine et marquez-le comme cosθ1 comme résultat.
Calculez la puissance active apparente et la puissance effective réelle comme suit :
La puissance apparente S1 peut être calculée en mesurant les valeurs efficaces de la tension et du courant d'entrée, c'est-à-dire S1=Vrms×Irms.
La puissance effective P peut être estimée en évaluant la consommation électrique de la charge ou en calculant la puissance apparente et le facteur de puissance, c'est-à-dire P=S1×cosθ1.
Il est nécessaire de déterminer quel est le facteur de puissance cible :
En fonction des besoins réels, nous définissons un facteur de puissance cible spécifique et le marquons comme cosθ2. Dans des circonstances normales, le facteur de puissance cible est souvent réglé à un niveau plus élevé, tel que 0,95, voire mieux.
Évaluez le pourcentage de réduction de la puissance réactive comme suit :
La quantité de réduction de puissance réactive ΔQ peut être calculée avec précision par la formule ΔQ=P(tanθ1-tanθ2).
Évaluez les exigences de capacité des condensateurs :
Pour les systèmes de charge présentant des caractéristiques de courant, nous devons utiliser des condensateurs parallèles pour optimiser le facteur de puissance. La valeur du condensateur requise C peut être estimée sur la base de la formule mathématique C=ΔQ / (ωVrms2), où ω représente la fréquence angulaire et Vrms représente la valeur réelle de la tension d'entrée.
Veuillez noter que cette équation est dérivée du principe selon lequel le condensateur a une consommation d'énergie moyenne nulle.
La valeur vérifiée est :
Dans le scénario d'application de fonctionnement réel, il est nécessaire d'évaluer plus en détail divers éléments tels que les pertes de condensateur et l'augmentation de la température, et d'ajuster les données calculées si possible.
Une fois le condensateur installé, le facteur de puissance doit être redéterminé pour garantir que les exigences d'étalonnage prédéterminées sont respectées.
Troisièmement, les aspects suivants doivent être notés
Lors de la correction du facteur de puissance, il faut s'assurer qu'il n'affecte pas la tension et le courant de la charge d'origine.
Pour diverses charges inductives et capacitives, nous devrons peut-être utiliser des types spécifiques de composants réactifs pour ajuster leur facteur de puissance.
L'effet de correction du facteur de puissance peut être testé et confirmé à l'aide d'un compteur de facteur de puissance ou d'outils correspondants.
Après les étapes ci-dessus, nous pouvons terminer le calcul de correction du facteur de puissance et sélectionner les composants réactifs appropriés pour augmenter le facteur de puissance. Cela peut réduire efficacement le flux de puissance réactive dans le réseau électrique, réduire le gaspillage d'énergie dans les lignes électriques et améliorer l'efficacité énergétique et la stabilité du réseau électrique.