Waarom is de arbeidsfactor zo belangrijk in een elektrisch energiesysteem?

Over het algemeen kunnen we de term definiëren arbeidsfactor op drie manieren;

• “De cosinus van een hoek tussen stroom en spanning van een wisselstroomcircuit wordt arbeidsfactor genoemd”
• “De verhouding tussen de weerstand en de totale impedantie van een wisselstroomcircuit wordt arbeidsfactor genoemd”
• “De verhouding tussen het actieve vermogen en het schijnbare vermogen wordt arbeidsfactor genoemd”

Gezien een inductieve belasting, zal de arbeidsfactor achterblijven waardoor de stroom achterblijft bij de spanning. Terwijl bij capacitieve belasting de hoek tegenovergesteld is, is de aangelegde stroomhoek nu leidend vóór de spanning en wordt deze beschouwd als leidende arbeidsfactor. De arbeidsfactor speelt een belangrijke rol in wisselstroomcircuits, afhankelijk van de belasting. Zoals we weten, is de arbeidsfactor lager, hoe hoger de belastingsstroom en omgekeerd. *Achterblijvende arbeidsfactor heeft enkele nadelen, zoals een hoge KVA-classificatie omdat de KVA omgekeerd evenredig is met de arbeidsfactor.

• Net als bij een achterblijvende arbeidsfactor moeten de transmissielijnen een grotere geleider hebben, waardoor de geleider bij een lage arbeidsfactor een grote hoeveelheid stroom draagt.
• Een ander nadeel zijn de grote koperverliezen, bij een lage arbeidsfactor voert de geleider een grote stroom
• veroorzaakt meer IR ² verliezen. Dit resulteert in een slechte efficiëntie.
• De grote stroom bij een lage arbeidsfactor veroorzaakt grotere spanningsverliezen in de dynamo en transmissielijnen en met dit effect kan het systeem ook de laadcapaciteit verminderen.

Oorzaken van lage arbeidsfactor :

Lage arbeidsfactor is economisch onwenselijk.

1. De meeste AC-motoren (eenfasig en driefasig) zijn inductiemotoren die werken met een extreem lage arbeidsfactor (0,2 tot 0,3).
2. Industriële ovens, booglampen, elektrische ontladingslampen enz. werken met een lage arbeidsfactor.

Verbetering van de vermogensfactor :

De lage arbeidsfactor is voornamelijk te wijten aan de inductieve belastingen. Om deze situatie te verhelpen, moeten we een condensator parallel aansluiten met de belastingen die op de een of andere manier de arbeidsfactor kunnen stabiliseren. Verbetering van de arbeidsfactor kan worden bereikt door de volgende soorten apparatuur te gebruiken.

• Statische condensator

                         De arbeidsfactor kan worden verbeterd door een condensator parallel aan de inductieve belasting aan te sluiten. Zoals we weten, trekt die condensator een leidende stroom die de achterblijvende arbeidsfactor kan neutraliseren die wordt geproduceerd door de inductieve belastingen. Voor driefasige belastingen kunnen de condensatoren in ster of driehoek worden aangesloten.

• Synchrone condensor

                  Synchrone motoren nemen de voorstroom op als ze overbekrachtigd zijn en daarom gedragen ze zich als condensatoren. Dus een overbelaste synchrone motoren die onbelast draaien, worden synchrone condensor genoemd. Wanneer dergelijke machines parallel met de voeding worden aangesloten, neemt deze de leidende stroom die de lage arbeidsfactor gedeeltelijk neutraliseert of de neiging heeft om deze te minimaliseren. Daarom is de arbeidsfactor verbeterd.

• Fase-vooruitgangen

Fasevervroeger is ook een apparaat om de arbeidsfactor te verbeteren. Zoals we weten, is de lage arbeidsfactor te wijten aan de stator van de inductiemotor, omdat deze een zeer hoge stroom trekt die 90 ⁰ achterblijft bij de voedingsspanning . Fasevervroeger in werkelijkheid is een externe AC-bekrachtiging voor de motor die de statorwikkeling van opwindende stroom ontlast en de arbeidsfactor kan worden verbeterd.