Почему в однофазных цепях переменного тока используется коэффициент мощности?

Коэффициент мощности (cos φ) используется в однофазных цепях переменного тока, чтобы определить, какая часть полной мощности, потребляемой оборудованием, фактически преобразуется в полезную работу. ek-top.ru

В цепи переменного тока полная мощность состоит из активной (полезной) и реактивной (бесполезной) частей. servomotors.ru Мощность, расходуемая в активном сопротивлении, преобразуется в полезную работу или тепло, рассеиваемое в пространство. servomotors.ru Реактивная часть мощности обусловлена колебаниями энергии при создании и исчезновении магнитных и электрических полей. servomotors.ru

Идеальный коэффициент мощности (cos φ = 1) означает, что вся потребляемая мощность преобразуется в полезную работу, а реактивная мощность отсутствует. ek-top.ru В этом случае полная мощность равна активной мощности (S = P). ek-top.ru

В реальных условиях достичь cos φ = 1 практически невозможно, поскольку любое электрооборудование содержит индуктивные или ёмкостные элементы, потребляющие реактивную мощность. ek-top.ru Однако к этому стремятся, поскольку низкий cos φ приводит к следующим проблемам: ek-top.ru

• Увеличение нагрузки на электросети. ek-top.ru Для передачи той же активной мощности при низком cos φ требуется больший ток, что приводит к перегрузке кабелей, трансформаторов и другого оборудования. ek-top.ru
• Повышенные потери электроэнергии. ek-top.ru Больший ток приводит к увеличению потерь на нагрев проводов. ek-top.ru
• Снижение напряжения в сети. ek-top.ru Реактивная мощность вызывает падение напряжения. ek-top.ru
• Штрафы от энергоснабжающих организаций. ek-top.ru За потребление реактивной мощности взимаются штрафы. ek-top.ru