Calculateur de correction du facteur de puissance - Comment trouver un condensateur P.F en µF et kVAR ?

Comment calculer le condensateur en kVAR et µF pour l'amélioration du facteur de puissance ? Calculatrice et exemple

Calculateur de facteur de puissance

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

Pour calculer la valeur de la capacité d'une batterie de condensateurs en µF et kVAR, le facteur de puissance existant, la puissance réactive actuelle en kVAR et la puissance apparente en kVA, il suffit d'entrer les valeurs de réel ou puissance active en kW, courant en ampères, tension en volts, fréquence en Hz (50 ou 60 Hz), 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 capacité en μF, S en kVA et Q en kVAR.

• Calculateur associé :  Calculateur de banc de condensateurs en kVAR et µF pour la correction du facteur de puissance

Bon à savoir :

• KVAR et μ-farad sont des termes utilisés dans les batteries de condensateurs et l'amélioration et la correction du facteur de puissance pour éliminer les composants réactifs du côté charge, ce qui présente de multiples avantages.
• Ce calculateur de facteur de puissance peut être utilisé à des fins éducatives qui ne font pas la différence entre le facteur de puissance en retard ou en avance.
• 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 principal et la valeur du facteur de puissance est l'unité "1" dans les circuits résistifs purs.
• 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 du facteur de puissance 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 AC, c'est-à-dire X_L , X_C et R appelés réactance inductive, réactance capacitive et résistance respectivement) en Ohms "Ω".

Calcul du facteur de puissance triphasé

Calcul avec tension ligne à ligne (V_L-L )

Cosθ = kW / √ (3 x V_L-L x je)

Calcul avec tension phase-neutre (V_L-N )

Cosθ =kW / 3 x V_L-N x je

Condensateur en microfarad et calcul kVAR pour P.F

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

• C =159,155 x 10 ⁶ x Q en kVAR ÷ f x V ² …     en microfarad
• C =159,155 x Q en kVAR ÷ f x V ² …     à Farad

ou

• C = kVAR x 10 ⁹ ÷ (2π x f x V ² )     …     en microfarad
• C = kVAR x 10 ³ ÷ (2π x f x V ² )     …     à 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 V ² ÷ (159,155 x 10 ⁶ )      …     en kVAR
• kVAR =C x 2π x f x V ² 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 et de la batterie de condensateurs souhaités en kVAR et µF.

Impédance "Z" :

• Z =√  (R ² + (X_L + X_C ) ² )     …     Z, R, X_L , X_C en Ohm 
• X_L =2πf L     …     L est l'inductance en Henry
• X_C =1/ 2πf C     …     C est la capacité en Farads

Puissance active "P" :

Puissance réelle ou réelle ou puissance active =√  (Puissance apparente ²  – Puissance réactive ² ) ou

• P =V x I x Cosθ     …     (dans les circuits CA monophasés)
• P =√  (S ² – Q ² )
• P =√  (VA ²  – VAR ² )
• P =√  3 x V_L-L x Je  x Cosθ     …     (en ligne triphasée à ligne)
• P =3 x V_L-N x I x Cosθ     …     (en ligne triphasée vers neutre)
• kW =√  (kVA ² – kVAR ² )

Puissance réactive "Q" :

Puissance réactive =√  (Puissance apparente ² – Véritable puissance ² )

• Q =V I Sinθ
• VAR =√  (VA ²  – P ² )
• kVAR =√  (kVA ² – kW ² )

Puissance apparente "S" :

Puissance apparente =√  (Véritable puissance ² + Puissance réactive ² )

• S =V I
• S =√  (P + Q ² )
• kVA =√  (kW ² + kVAR ² )

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

L'exemple suivant montre comment calculer le facteur de puissance requis, la capacité 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 P.F (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 celui-ci. Calculez la capacité requise du condensateur à la fois en microfarads et en kVAR.

Solution :

Étape 1 :Calculer la puissance active de charge :

P =V x I x Cosθ₁

• P =240 V x 25 A x 0,6
• P =3,6 kW

De plus,

KVA réel à P.f en retard actuel

P =V x I

• P =240 V x 25 A
• P =6 kVA

kVAR réel à courant inductif P.f

kVAR =√  (kVA ² – kW ² )

• kVAR =√  (6 ² kVA – 3,6 ² kW)
• kvar =4,8 kvar

kVAR réel à courant inductif P.f

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

P.F existant =Cosθ₁ =0,60

P.F 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 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 =3,6kW x (1,333 – 0,426)

VAR =3265,2 VAR

kVAR requis =3,2652 kVAR

Étape 3 :Convertissez les kVAR en microfarad

Condensateur requis en µF

C = kVAR x 10 ⁹ ÷ (2π x f x V ² )     …     en microfarads

C =3,2625 kVAR x 10 ⁹ ÷ (2π x 60 Hz x 240 ² V)

C =150,4 µF

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