Cos Phi Là Gì ? Cách Tính Hệ Số Công Suất Cos φ

Hệ số công suất hay còn gọi là cos phi là một giá trị được quan tâm nhiều nhất trong điều khiển động cơ. Cos phi càng lớn tương ứng với công suất đạt được càng cao. Cos phi lý tưởng là bằng 1 khi công suất tác dụng lớn nhất và công suất phản khàng nhỏ nhất. Tuy nhiên, trong thực tế thì điều này không bao giờ xảy ra bởi công suất biểu kiến là tổng hợp của công suất tác dụng vả công suất phản kháng. Vậy làm sao để tăng hệ số công suất cos phi. Chúng ta cùng tìm hiểu nhé.

• Bộ Chuyển Đổi Tín Hiệu 4-20mA Sang Xung – Tần Số
• Cảm Biến Áp Suất Nước Giá Rẻ
• Cảm Biến Đo Thể Tích Oxy Trong Bồn Kín
• Bộ Chuyển Đổi Z109REG-BP | -20V…+20V -20mA…+20mA
• Bộ hiển thị 4-20mA 0-10V

Cos phi là gì

Cos phi còn được gọi là hệ số công suất hay hệ số PF ( Power Factor ). Hệ số công suất cos phi là một tỉ số giữa công suất tác dụng ( KW ) và công suất phản kháng ( VAR ). Theo sơ đồ tam giác công suất thì công suất biểu kiến ( KVA ) là tỗng bình phương của công suất tiêu thụ và công suất phản kháng.

Nói chính xác hơn cos phi là góc tạo bởi công suất biểu kiến và công suất tác dụng trong sơ đồ tam giác công suất. Cos phi lớn nhất là bằng 1, cos phi càng lớn thì giá trị công suất hiệu dụng càng lớn. Người ta tìm mọi cách để nâng hệ số công suất cos phi để tăng công suất hoạt động của động cơ.

Hệ số cos phi là bao nhiêu

Hệ số cos phi lớn nhất là 1 theo công thức :

K = cos phi =   P/Q

Trong đó :

• P : công suất hiệu dụng đặc trưng cho cho khả năng sinh công của thiết bị. Đơn vị tính là W hoặc KW. Công suất tác dụng chính là công suất ghi trên các motor kéo hoặc động cơ bơm nước.
• Q : công suất phản kháng. Mặc dù không sinh ra công nhưng lại đóng một vai trò quan trọng trong việc khởi động các động cơ có tính cảm. Công suất phản kháng có thể được hiểu là năng lượng vô công, được sinh ra bởi các thành phần phản kháng trong trong hệ thống điện xoay chiều. Đơn vị là Var hoặc Kvar.
• S : công suất tổng của hai loại công suất trên là công suất biểu kiến. Đơn vị là VA hoặc KVA. Chúng ta thường thấy công suất biểu kiến trên các nguồn cung cấp điện như máy phát điện hoặc máy biến áp.

Tính cos phi

Chúng ta có khá nhiều cách tính cos phi liên quan tới các đại lượng đặc trưng của dòng điện như :

Cos phi = K = P/S

P = U x I x k

Do S là cạnh huyền tam giác công suất nên luôn luôn lớn hơn P và Q. Điều này có nghĩa rằng cos phi sẽ luôn luôn nhỏ hơn 1. Cos phi bằng 1 chỉ khi nào công suất phản kháng bằng 0 và điều này không thể xảy ra. Nên người ta luôn tìm cách nâng hệ số cos phi lên gần bằng 1 để tăng công suất hiệu dụng.

Cách đo cos phi

Chúng ta đã thấy rằng cos phi rất quan trọng trong điều khiển động cơ. Chính vì thế người ta cần phải đo lường cos phi của hệ thống điện là bao nhiêu để nâng hệ số công suất bằng tụ bù cos phi. Chúng ta cùng xem các thiết bị có thể đo được cos phi nhé.

Bộ chuyển đổi cos phi sang 4-20mA / 0-10V

Theo công thức : P = U x I x Cos Phi thì Cos phi = P / UI

Để đo được cos phi chúng ta phải có một CT 0-5A đi qua tải của thiết bị. Sau đó vừa cấp nguồn 230Vac vừa lấy tín hiệu từ CT 0-5A để lấy được thông số của Cos phi.

Bộ chuyển đổi Z203-1 có thể vừa nhận được dòng vừa nhận được áp vì thế có thể tính được cos phi một cách dể dàng và chính xác. Tín hiệu ngõ ra tiêu chuẩn là 4-20mA hoặc 0-10V theo cài đặt. Z203-1 có truyền thông modbus RTS 485 điều này có nghĩa ra chúng ta có thể đọc cùng lúc : dòng ( I ), áp ( V ) và cả Cos phi một cách song song nhau.

Đồng hồ đo cos phi 3 pha

Một cách khác để đo được cos phi chính là sử dụng đồng hồ đo công suất điện năng S203TA-D để đo tất cả các thông số của hệ thống điện : Dòng, Áp, Công Suất, Cos phi …

Không chỉ là một đồng hồ đo công suất thông thường mà S203TA-D có thể đo được tất cả các thông số như : công suất hiệu dụng, công suất phản kháng, công suất tổng kèm các giá trị điện áp, dòng điện tương ứng …

Có thể bạn cần biết : các loại đồng hồ đo công suất điện năng

Ý nghĩa của hệ số công suất cos phi

Nâng cao hệ số công suất chính là một trong những biện pháp để tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Do động cơ không đồng bộ, máy biến áp cùng với đường dây là những thiết bị tiêu thụ công suất phản kháng Q của hệ thống điện. Để giảm truyền tải công suất phản kháng trên đường dây người ta dùng các tụ bù công suất được đặt gần phụ tải để cấp trực tiếp Q cho phụ tải nên được gọi là công suất phản kháng. Điều này làm nâng cao hệ số cos phi.

Việc nâng cao hiệu suất đồng nghĩa với :

• Tăng công suất hiệu dụng trong hệ thống điện
• Giảm mức tiêu hao điện áp trên đường dây
• Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp, giảm chi phí ổn định điện áp tăng công suất của máy phát.

Cách tăng hệ số công suất

• Đổi động cơ công suất không phù hợp bằng loại có công suất đúng tải.
• Giảm điện áp cho motor yếu tải
• Tránh trường hợp động cơ chạy mà không có tải
• Thay thế động cơ đồng bộ bằng động cơ không đồng bộ
• Thay thế biến áp yếu tải bằng những biến áp có tải phù hợp

Thiết bị bù cos phi hiệu quả

Máy bù và tụ bù công suất là thiết bị được sử dụng phổ biến để tăng cos phi. Máy bù hay còn gọi là máy bù đồng bộ và tụ bù. Tụ bù được dùng tại các nhà máy, xí nghiệp hoặc trong dân dụng. Còn máy bù thường được dùng tại các trung tâm điện để duy trì sự ổng định. Tụ bù cos phi có thể mắc nối tiếp hoặc song song váo mạng điện sao cho cos phi lớn hơn hoặc bằng 0.9 là đạt hiệu quả.

Như vậy cos phi là một thành phần không thể thiếu trong hệ thống điện. Việc nâng cao hệ số cos phi làm tăng giá trị hiệu dụng. Để theo dõi cos phi chính xác chúng ta dùng bộ chuyển đổi tín hiệu cos phi sang analog 4-20mA, 0-10V hoặc dùng đồng hồ đo công suất điện năng đ0ể theo dõi.

Kỹ sư Cơ – Điện Tử Nguyễn Minh Hoà Mobi : 0937.27.55.66 Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn