P.F改善のためのμファラッドとkVARでの適切なコンデンササイズの計算方法

力率補正のためにkVARとマイクロファラッドの両方で適切なサイズのコンデンサバンク値を見つける方法–3つの方法

オーディエンスからたくさんのメールやメッセージを受け取ったので、kVARとマイクロファラッドでコンデンサバンクの適切なサイズを計算する方法を示すステップバイステップのチュートリアルを作成しました。単相回路と三相回路の両方で力率の補正と改善。

この記事では、MicrofaradsとkVARの両方で適切なサイズのコンデンサバンクを見つけて、既存の「つまりP.Fをターゲットの「つまり補正された力率には複数の利点があります。以下に、P.F補正用のコンデンサの静電容量の正確な値を決定するための3つの異なる方法と解決された例を示しました。

では、次の例から始めましょう…

kVARでコンデンサ値を計算する方法

例：1

3相、5 kWの誘導モーターのP.F（力率）は0.75遅れています。 P.F（力率）を0.90に改善するには、kVARでどのサイズのコンデンサが必要ですか？

ソリューション＃1（テーブル乗数を使用した簡単な方法）

モーター入力=5kW

表から、PFを0.75から0.90に改善する乗数は0.398です

P.Fを0.75から0.90に改善するためにコンデンサkVARが必要

必要なコンデンサkVAR =kWx表10.75と0.90の乗数

=5kW x 0.398

= 1.99 kVAR

および各フェーズで接続されているコンデンサの評価

=1.99kVAR / 3

= 0.663 kVAR

ソリューション＃2（従来の計算方法）

モーター入力=P =5 kW

元のP.F=Cosθ₁ =0.75

最終的なP.F=Cosθ₂ =0.90

θ ₁ =Cos ^-1 =（0.75）=41°.41; Tanθ₁ =タン（41°.41）=0.8819

θ ₂ =Cos ^-1 =（0.90）=25°.84; Tanθ₂ =タン（25°.50）=0.4843

P.Fを0.75から0.90に改善するためにコンデンサkVARが必要

必要なコンデンサkVAR =P（Tanθ ₁ –tanθ ₂ ）

=5kW（0.8819 – 0.4843）

= 1.99 kVAR

および各フェーズで接続されているコンデンサの評価

1.99 kVAR / 3 = 0.663 kVAR

注：PF補正用のkVArおよびマイクロファラッドでのコンデンササイズの表

次の表（この投稿の最後に記載）は、力率を改善するためにkVARの計算を簡略化するために用意されています。 kVAR単位のコンデンサのサイズは、既存の力率から提案された力率に改善するために、kWに表の力率を掛けたものです。以下の他の解決された例を確認してください。

例2：

オルタネーターは、0.65のP.F（力率）で650kWの負荷を供給しています。 P.F（力率）を1（1）に上げるには、kVARでどのサイズのコンデンサが必要ですか？また、P.Fが改善された場合、オルタネーターは同じkVA負荷に対してさらに何kWを供給できますか。

ソリューション＃1（単純なテーブルメソッド 使用 テーブル 複数 ）

供給kW =650 kW

表1から、PFを0.65から1（1）に改善する乗数は1.169です

P.Fを0.65から1に改善するためにコンデンサkVARが必要です（1）。

必要なコンデンサkVAR =kWx表10.65と1.0の乗数

=650kW x 1.169

= 759.85 kVAR

P.F=Cosθ=kW/kVAであることがわかっています。 。 。または

kVA =kW/Cosθ

=650 / 0.65 =1000 kVA

力率が1に上がったとき（1）

kW=kVAxCosθの数

=1000 x 1 =1000kW

したがって、オルタネーターから供給される電力が増加します

1000kW – 650kW =350kW

ソリューション＃2（従来の計算方法）

供給kW =650 kW

元のP.F=Cosθ₁ =0.65

最終的なP.F=Cosθ₂ =1

θ ₁ =Cos ^-1 =（0.65）=49°.45; Tanθ₁ =タン（41°.24）=1.169

θ ₂ =Cos ^-1 =（1）=0°; Tanθ₂ =タン（0°）=0

P.Fを0.75から0.90に改善するためにコンデンサkVARが必要

必要なコンデンサkVAR =P（Tanθ ₁ –tanθ ₂ ）

=650kW（1.169– 0）

= 759.85 kVAR

Microfarad＆kVARでコンデンサ値を計算する方法

次の方法は、kVARとマイクロファラッドの両方で必要なコンデンサバンク値を決定する方法を示しています。 。さらに、解決された例は、マイクロファラッドのコンデンサの容量をkVARに変換し、kVARをP.F.のマイクロファラッドに変換する方法も示しています。 このようにして、適切なサイズのコンデンサバンクを各相負荷側に並列に設置して、目標の力率を得ることができます。

例：3

500ボルト60c/ s単相モーターは、P.F0.86遅れで50アンペアの全負荷電流を消費します。モーターの力率は、コンデンサーバンクを接続して0.94に改善する必要があります。 kVARとμ-ファラッドの両方でコンデンサの必要な容量を計算しますか？

解決策：

（1）P.Fを0.86から0.94に改善するために必要な静電容量の容量をkVARで見つけるには（2つの方法）

ソリューション＃1（テーブルメソッド）

モーター入力=P =VxIxCosθ

=500V x 50A x 0.86

=21.5kW

表から、PFを0.86から0.94に改善する乗数は0.230です

P.Fを0.86から0.94に改善するためにコンデンサkVARが必要

必要なコンデンサkVAR =kWxテーブル乗数0.86および0.94

=21.5kW x 0.230

= 4.9 kVAR

ソリューション＃2（計算方法）

モーター入力=P =VxIxCosθ

=500V x 50A x 0.86

=21.5kW

実際のまたは既存のP.F=Cosθ₁ =0.86

必須またはターゲットP.F=Cosθ₂ =0.94

θ ₁ =Cos ^-1 =（0.86）=30.68°; Tanθ₁ =タン（30.68°）=0.593

θ ₂ =Cos ^-1 =（0.95）=19.94°; Tanθ₂ =タン（19.94°）=0.363

P.Fを0.86から0.95に改善するためにコンデンサkVARが必要

必要なコンデンサkVAR =P in kW（Tanθ ₁ –tanθ ₂ ）

=21.5kW（0.593 – 0.363）

= 4.954 kVAR

（2）P.Fを0.86から0.97に改善するためにファラッドの静電容量に必要な容量を見つける（2つの方法）

ソリューション＃1（テーブルメソッド）

必要なコンデンサの容量はkVARですでに計算されているため、この簡単な式を使用して簡単にファラッドに変換できます

ファラッド/マイクロファラッドのコンデンサに必要な容量

• C =kVAR /（2π x f x V ² ）ファラッドで
• C =kVAR x 10 ⁹ /（2π x f x V ² ） マイクロファラッドで

上記の数式に値を入力する

=（4.954 kVAR）/（2xπx60Hz x 500 ² V）

=52.56μF

ソリューション＃2（計算方法）

kVAR =4.954…（i）

私たちはそれを知っています;

I _C =V / X _C

X _C =1/2πxf x C

I _C =V /（1/2πx f x C）

I _C =Vx2πxf x C

=（500V）x2πx（60Hz）x C

I _C =188495.5 x C

そして、

kVAR =（V x I _C ）/1000…[kVAR=（V x I）/ 1000]

=500V x 188495.5 x C

I _C =94247750 x C…（ii）

式（i）と（ii）を等しくすると、次のようになります。

94247750 x C =4.954 kVAR x C

C =4.954 kVAR / 94247750

C=78.2μF

例4

全体の力率を上げるには、208V、60Hzの電源から70％の遅れ力率で1kWの負荷を引き込む負荷と並列に接続する必要がある静電容量の値91％まで。

解決策：

テーブル法または単純計算法のいずれかを使用して、ファラッドまたはkVARの静電容量の必要な値を見つけ、力率を0.71から0.97に向上させることができます。そのため、この場合はテーブル方式を使用しました。

P =1000W

実際の力率=Cosθ ₁ =0.71

必要な力率=Cosθ ₂ =0.97

表から、PFを0.71から0.97に改善する乗数は0.741です

P.Fを0.71から0.97に改善するためにコンデンサkVARが必要

必要なコンデンサkVAR =kWxテーブル乗数0.71および0.97

=1kW x 0.741

=741 VAR または0.741kVAR （kVARでの必要な静電容量値）

コンデンサの現在=

I _C =Q _C / V

=741kVAR / 208V

=3.56A

そして

X _C =V / I _C

=208V /3.76=58.42Ω

C =1 /（2πx f x X _C ）

C =1（2πx60Hzx58.42Ω）

C=45.4μF （ファラッドで必要な静電容量値）

コンデンサkVARからμ-ファラッドおよびμ-ファラッドからkVARへの変換

次の式は、コンデンサの計算と変換に使用されます kVAR ファラッド とその逆。

kVARで必要なコンデンサ

VAR、kVAR、MVARでコンデンサファラッドとマイクロファラッドを変換します。

• VAR =Cx2π x f x V ² x 10 ^-6 …VAR
• VAR =C（μF） x f x V ² /（159.155 x 10 ³ ）…VAR内
• kVAR =C x2π x f x V ² x 10 ^-9 …kVAR内
• kVAR =C（μF） x f x V ² ÷（159.155 x 10 ⁶ ）…kVAR内
• MVAR =C x2π x f x V ² x 10 ^-12 …MVAR内
• MVAR =C（μF） x f x V ² ÷（159.155 x 10 ⁹ ）…MVAR内

ファラッド/マイクロファラッドに必要なコンデンサ。

ファラッドとマイクロファラッドでコンデンサkVARを変換

• C =kVAR x 10 ³ /2π x f x V ² …ファラッドで
• C =159.155 x Q in kVAR / f x V ² …ファラッドで
• C =kVAR x 10 ⁹ /（2π x f x V ² ） …マイクロファラッドで
• C =159.155 x 10 ⁶ x Q in kVAR / f x V ² …Microfaradで

場所：

• C=マイクロファラッドの静電容量
• Q=ボルトアンペア無効電力
• f =ヘルツ単位の周波数
• V=ボルト単位の電圧

知っておきたいこと：

以下は、力率改善の計算に使用される重要な電気式です。

ワット単位の有効電力（P）：

• kW=kVAxCosθ
• kW =HP x 0.746または（HP x 0.746）/効率…（HP =モーター馬力）
• kW =√（kVA ² – kVAR ² ）
• kW =P =V xICosθ…（単相）
• kW =P=√3xVxICosθ…（三相ライン間）
• kW =P =3x V xICosθ…（三相線から相へ）

VAの見かけの電力（S）：

• kVA =√（kW ² + kVAR ² ）
• kVA =kW/Cosθ

VAの無効電力（Q）：

• kVAR =√（kVA ² – kW ² ）
• kVAR =C x（2πx f x V ² ）

力率（0.1から1）

• 力率=Cosθ=P / V I…（単相）
• 力率=Cosθ=P /（√3xVx I）…（三相ライン間）
• 力率=Cosθ=P/（3x V x I）…（三相線から中性点）
• 力率=Cosθ=kW / kVA…（単相と三相の両方）
• 力率=Cosθ=R / Z…（抵抗/インピーダンス）

そして

• X _C =1 /（2πx f x C）…（X _C =容量性リアクタンス）
• I _C =V / X _C …（i =V / R）

関連記事：

• アクティブ、リアクティブ、見かけの複雑なパワー

コンデンサバンクのサイズ設定とPF補正計算機

上記の2つの方法が少し難しいと思われる場合は（少なくともそうすべきではありません）、次のオンライン力率kVARおよび当社のチームが作成したマイクロファラッド計算機を使用できます。 。

• μ-ファラッドからkVAR計算機へ
• kVARからFaradCalculatorへ
• kVARおよびµF計算機のコンデンサバンク
• 力率補正計算機– µFとkVARでP.Fコンデンサを見つける方法
• コンデンサμ-ファラッドをkVARに、またはその逆に変換する方法は？ P.F修正用

力率補正用のコンデンササイズ表と表

次の力率補正チャートを使用して、必要な力率改善のためのコンデンサバンクの適切なサイズを簡単に見つけることができます。たとえば、既存の力率を0.6から0.98に改善する必要がある場合は、表の両方の数値の乗数である1.030を確認してください。この数値に、kW単位の既存の有効電力を掛けます。電圧に電流と既存の遅れ力率を掛けることで、実際の電力を見つけることができます。つまり、ワット単位のP=ボルト単位の電圧xアンペア単位の電流xCosθ₁ 。この簡単な方法で、目的の力率を得るのに必要な静電容量の必要な値をkVARで見つけることができます。

必要に応じて、表全体を次に示します。参考としてダウンロードしてください。

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