Powerfactor

[ukster]

Powerfactor PF 1542 keer bekeken

zijn de antwoorden correct?

[klazon]

Ik weet niet hoe je dat precies gedaan hebt. Maar je kan in zo'n geval voor elke frequentie een aparte berekening maken en daarna de resultaten domweg optellen. Lijkt me makkelijker.

[ukster]

Ja
was echter benieuwd naar de relatie met P, S, cosφ en THD
voor THD bestaan echter meerdere definities en kennelijk wordt cosφ altijd bepaald voor alleen de basisgolf (1e harmonische)
Vond op het net voor de powerfactor PF

powerfactor 1526 keer bekeken

Powerfactor PF is dan een soort arbeidsfactor voor vervormde stromen.

[klazon]

De power factor is de arbeidsfactor. Alleen voor een zuivere sinus is die gelijk aan de cos phi. 
Vroeger, toen de elektriciteitsnetten nog 'schoon' waren werd met de cos phi gewerkt. Maar bij het toenemen van de netvervuiling voldeed dit niet meer en werd met het begrip power factor gewerkt.

[ukster]

Aha, zeer van praktisch nut dus.
 
En omdat het hier vooral om vermogens gaat wordt voor THD natuurlijk de definitie van vermogensverhouding (THD=(P2+P3+...)/P1) toegepast en niet die andere definitie (vervorming bij audiosignalen).

[HB46]

De power factor is de arbeidsfactor. Alleen voor een zuivere sinus is die gelijk aan de cos phi. 
Vroeger, toen de elektriciteitsnetten nog 'schoon' waren werd met de cos phi gewerkt. Maar bij het toenemen van de netvervuiling voldeed dit niet meer en werd met het begrip power factor gewerkt.

Power factor, cos. phi en arbeidsfactor zijn dezelfde begrippen, althans wanneer we het hebben over de 'vermogensdriehoek' met de grootheden blind vermogen, schijnbaar vermogen en werkelijk vermogen. Het enige verschil is de taal: Power Factor is Engels en wordt o.a. in het V.K. en de U.S.A. gebruikt. Dat was vroeger zo en is nu nog zo. Wat vroeger wel anders was is inderdaad de vorm van de sinus, die toen om de aangehaalde reden een stuk zuiverder was. En dan komen we meteen bij een andere factor: de vormfactor. Deze staat voor de zuiverheid van de sinusvorm en geeft de verhouding tussen de effectieve waarde en de gemiddelde waardeweer. Bij een zuivere sinusvorm bedraagt deze ca. 1,1.  In de Engelse taal spreekt men bij een zuivere sinusvorm over True  RMS, wanneer men de effectieve waarde bedoeld. Spanningen en stromen worden normaal uitgedrukt in effectieve waarden. De betere DVM's meten deze True RMS, juist bij sinussen met een sterk afwijkende vormfactor.

[Benm]

Het is allemaal wat verwarrend, maar power factor is normaliter de verhouding tussen W en VA, bij een werkelijk vermogen van 5 watt en een stroom die overeenkomt met 10 watt is de power factor 0.5.
 
Om het werkelijke vermogen te meten moet je kijken naar zowel de spanning als de stroom gedurende de cyclus. Het is onmogelijk dit te meten met bijvoorbeeld een multimeter waarbij je eerst de spanning en dan de stroom meet. Als je die waarden vermenigvuldigd krijg je het schijnbare vermogen in VA. 
 
De ouderwetse verbruiksmeter, met zo'n draaiende schijf erin, heeft een bijzonder vernuftig mechanisme om het product van de instantane stroom en spanning om te zetten in beweging van die schijf, die vervolgens het mechanisme om kWh's te tellen aanstuurt. 
 
Digitale meters doen dit -vooralsnog- ook, maar dan door digitaal gelijktijdig stroom en spanning te sampelen. Als je dat snel genoeg  doet (aanzienlijk vaker dan 100 keer per seconde, zeg eerder 16000 keer per seconde) dan kun je het werkelijke vermogen uitrekenen. Perfect is het overigens niet, je hoort wel klachten van mensen die een "slimme" meter krijgen en opeens veel meer energie lijken te verbruiken terwijl ze niets in hun gedrag veranderen. 
 
Grofweg komt dit verschil vooral door schakelende voedingen die rond de top van de sinus heel veel stroom vragen (via een gelijkrichter een condensator opladen) en gedurende de rest van de sinus niets gebruiken. Dit soort voedingen zit nu in van alles, waarschijnlijk ook in een 80 inch led TV die een paar honderd watt verstookt. 

[klazon]

Power factor, cos. phi en arbeidsfactor zijn dezelfde begrippen,

Dat zijn ze nou juist niet. Power factor en arbeidsfactor zijn inderdaad hetzelfde, maar juist bij een vervormde sinus is de cos phi niet meer hetzelfde als de arbeidsfactor. 

[ukster]

klopt dit dan allemaal voor de getekende vervormde spanning?

waarden 1525 keer bekeken

vervormde spanning 1525 keer bekeken

[klazon]

Ik snap niet goed waarom je die ingewikkelde formules met de THD er bij haalt.
Het berekende vermogen is correct, maar dat kan je eenvoudig berekenen met P=U²/R
Bij een ohmse weerstand heeft de stroom dezelfde vorm als de spanning, dus het is correct dat je stelt dat cos phi = 1
Maar de powerfactor is ook 1, daar hoef je bij een ohmse belasting niet eens aan te rekenen.

[ukster]

Je hebt gelijk.   P=S dus PF=1
de formule voor PF geldt voor cosθ ≠ 1

[Benm]

Je hebt een grafiek (of tabel) van gelijktijdige metingen van stroom en spanning nodig om de power factor te bepalen. 
 
Dat cos-phi verhaal komt vooral van pas bij inductieve of capacitieve lasten waarbij de stroom in fase is verschoven met de sinus van het lichtnet, maar nog wel sinusvormig is. Dat is ook wel uit te rekenen, bijvoorbeeld hoeveel blindstroom er gaat lopen als ik hier een condensator in 1 uF in het stopcontact steek. Een ideale condensator zal nul vermogen verbruiken, maar wel een blindstroom opwekken. Als het goed is meet je electriciteitsmeter geen verbruik, afgezien van verlies in de leidingen en eventuele niet-idealiteit van de condensator. 

[HB46]

Dat zijn ze nou juist niet. Power factor en arbeidsfactor zijn inderdaad hetzelfde, maar juist bij een vervormde sinus is de cos phi niet meer hetzelfde als de arbeidsfactor. 

Eigenlijk zou je bij een vervormde sinus niet moeten spreken over de Powerfactor maar in de terminologie onderscheid moeten maken tussen de 'True PF' (bij harmonischen) en 'Displacement PF' (bij alleen de grondfrequentie). Dit gebeurt niet altijd expliciet en dat kan dan in de discussie gemakkelijk tot verwarring leiden. Inderdaad, wanneer er sprake is van een True PF, is deze niet meer gelijk aan de verhouding tussen het reële vermogen en het schijnbare.

[klazon]

Zucht....

[Benm]

Probleem is dat veel apparaten (zeg de adaptor van je laptop, maar wellicht ook je tv) iets als dit 
 

powerfactor 1523 keer bekeken

 
doen. Dat maakt het verdomd lastig om het daadwerkelijke vermogen te meten, afgezien van hoe een kWh teller dat doet waarbij zowel de (instantane) stroom als spanning simultaan zorgen voor een meetwaarde.