Calculateur de correction du facteur de puissance : Trouvez la taille du condensateur en µF et kVAR rapidement

Comment calculer le condensateur en kVAR & µF pour l'amélioration du facteur de puissance ? Calculateur & Exemple

Calculateur de facteur de puissance

Le calculateur de F.P. suivant calculera le facteur de puissance existant ou courant, la puissance apparente « S » en kVA, la puissance réactive existante « Q » en kVAR et la valeur du condensateur nécessaire pour la correction du F.P. en microfarad « µF » et kVAR.

Pour calculer la valeur de capacitanca d'une batterie de condensateurs en µF et kVAR, le facteur de puissance existant, la puissance réactive courante en kVAR et la puissance apparente en kVA, entrez simplement les valeurs de puissance réelle ou active en kW, courant en ampères, tension en volts, fréquence en Hz (50 ou 60Hz), sélectionnez le système de tension d'alimentation (monophasé ou triphasé) et le facteur de puissance ciblé (la valeur du facteur de puissance nécessaire ou corrigé) et appuyez sur le bouton « Calculer » pour obtenir le résultat de la capacitanca en μF, S en kVA et Q en kVAR.

• Calculateur connexe : Calculateur de batterie de condensateurs en kVAR & µF pour correction du facteur de puissance

Bon à savoir :

• kVAR et µ-farad sont tous deux des termes utilisés dans les batteries de condensateurs et l'amélioration & correction du facteur de puissance pour éliminer les composants réactifs du côté charge qui a de multiples avantages.
• Ce calculateur de facteur de puissance peut être utilisé à des fins éducatives qui ne différencie pas entre facteur de puissance retardé ou avancé.
• Nous supposons une charge inductive car le facteur de puissance joue un rôle important dans les circuits inductifs. Les circuits capacitifs fournissent un facteur de puissance avancé et la valeur du facteur de puissance est l'unité « 1 » dans les circuits purement résistifs.
• Le condensateur de correction du facteur de puissance doit être connecté en parallèle avec chaque charge de phase.

Formule de calcul du facteur de puissance

Calcul F.P. monophasé

La formule suivante peut être utilisée pour calculer le facteur de puissance dans les circuits CA monophasés.

• Cosθ = P / S
• Cosθ = P / V x I
• Cosθ = kW / kVA
• Cosθ = Puissance réelle / Puissance apparente
• Cosθ = R/Z

Où :

• Cosθ = Facteur de puissance
• P = Puissance réelle en kW
• S = Puissance apparente en kVA
• V = Tension en Volts
• I = Courant en Ampères
• R = Résistance en Ohms « Ω ».
• Z = Impédance (Résistance dans les circuits CA c.-à-d. X_L, X_C et R connus comme réactance inductive, réactance capacitive et résistance respectivement) en Ohms « Ω ».

Calcul F.P. triphasé

Calcul avec tension ligne à ligne (V_L-L)

Cosθ = kW / √ (3 x V_L-L x I)

Calcul avec tension ligne à neutre (V_L-N)

Cosθ = kW / 3 x V_L-N x I

Calcul du condensateur en microfarad & kVAR pour F.P.

Les formules suivantes peuvent être utilisées pour calculer la capacitanca d'un condensateur en farad et microfarad pour la correction du facteur de puissance.

• C = 159,155 x 10⁶ x Q en kVAR ÷ f x V² … en microfarad
• C = 159,155 x Q en kVAR ÷ f x V² … en Farad

ou

• C = kVAR x 10⁹ ÷ (2π x f x V²) … en microfarad
• C = kVAR x 10³ ÷ (2π x f x V²) … en Farad

De plus, la batterie de condensateurs requise en kVAR peut être calculée comme suit :

• Condensateur requis kVAR = P en kilowatts (Tan θ₁ – Tan θ₂)
• kVAR = C x f x V² ÷ (159,155 x 10⁶) … en kVAR
• kVAR = C x 2π x f x V² x 10^-9 … en kVAR

Où :

• C = Condensateur en microfarad
• kVAR = Puissance réactive
• f = Fréquence en Hertz
• V = Tension en volts

Bon à savoir :

Les formules suivantes pour l'impédance « Z », la puissance active « P », la puissance réactive « Q » et la puissance apparente « S » sont utiles lors du calcul de la valeur du facteur de puissance désiré et de la batterie de condensateurs en kVAR et µF.

Impédance « Z » :

• Z = √ (R² + (X_L + X_C)²) … Z, R, X_L, X_C en Ohms
• X_L = 2πfL … L est l'inductance en Henry
• X_C = 1/ 2πfC … C est la capacitanca en Farads

Puissance active « P » :

Puissance réelle ou vraie ou active = √ (Puissance apparente² – Puissance réactive²) ou

• P = V x I x Cosθ … (dans circuits CA monophasés)
• P = √ (S² – Q²)
• P =√ (VA² – VAR²)
• P = √ 3 x V_L-L x I x Cosθ … (dans triphasé ligne à ligne)
• P = 3 x V_L-N x I x Cosθ … (dans triphasé ligne à neutre)
• kW = √ (kVA² – kVAR²)

Puissance réactive « Q » :

Puissance réactive = √ (Puissance apparente² – Puissance réelle²)

• Q = V I Sinθ
• VAR = √ (VA² – P²)
• kVAR = √ (kVA² – kW²)

Puissance apparente « S » :

Puissance apparente = √ (Puissance réelle² + Puissance réactive²)

• S = V I
• S = √ (P + Q²)
• kVA = √ (kW² + kVAR²)

Comment calculer le facteur de puissance & condensateur en µF & kVAR

L'exemple suivant montre comment calculer le facteur de puissance requis, la valeur nominale du condensateur de correction pour la batterie de condensateurs en microfarad et kVAR, la puissance réactive existante, la puissance active et la puissance apparente. Vous pouvez comparer le résultat de l'exemple résolu avec les résultats du calculateur de facteur de puissance.

Exemple :

Un moteur monophasé 240V, 60Hz, prend un courant d'alimentation de 25A à un F.P (Facteur de puissance) de 0,60. Le facteur de puissance du moteur doit être amélioré à 0,92 en connectant un condensateur en parallèle avec lui. Calculez la capacité requise du condensateur à la fois en microfarads et kVAR.

Solution :

Étape 1 : Calculer la puissance active de la charge :

P = V x I x Cosθ₁

• P = 240V x 25A x 0,6
• P = 3,6 kW

De plus,

KVA réel au F.P. retardé actuel

P = V x I

• P = 240V x 25A
• P = 6 kVA

kVAR réel au F.P. retardé actuel

kVAR = √ (kVA² – kW²)

• kVAR = √ (6² kVA – 3,6² kW)
• kVAR = 4,8 kVAR

kVAR réel au F.P. retardé actuel

Étape 2 : Calculer le kVAR requis pour la correction du facteur de puissance

F.P. existant = Cosθ₁ = 0,60

F.P. nécessaire = Cosθ₂ = 0,92

θ₁ = Cos^-1 = (0,60) = 53°.130; Tan θ₁ = Tan (53°.130) = 1,333

θ₂ = Cos^-1 = (0,92) = 23°.073; Tan θ₂ = Tan (23°.073) = 0,426

Condensateur requis en kVAR pour améliorer le facteur de puissance de 0,60 à 0,92

Condensateur requis en kVAR

Condensateur requis kVAR = P en kW (Tan θ₁ – Tan θ₂)

kVAR = 3,6 kW x (1,333 – 0,426)

VAR = 3265,2 VAR

kVAR requis = 3,2652 kVAR

Étape 3 : Convertir kVAR en microfarad

Condensateur requis en µF

C = kVAR x 10⁹ ÷ (2π x f x V²) … en microfarad

C = 3,2625 kVAR x 10⁹ ÷ (2π x 60 Hz x 240² V)

C = 150,4 µF

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