Calculadora de correção do fator de potência – Como encontrar o capacitor P.F em µF e kVAR?

Como calcular o capacitor em kVAR e µF para melhorar o fator de potência? Calculadora e exemplo

Calculadora de fator de potência

A calculadora P.F a seguir calculará o fator de potência existente ou atual, potência aparente “S” em kVA, potência reativa existente “Q” em kVAR e o valor do capacitor necessário para P.F correção em microfarad “µF” e kVAR.

Para calcular o valor da capacitância de um banco de capacitores em µF e kVAR, fator de potência existente, potência reativa de corrente em kVAR e potência aparente em kVA, basta inserir os valores de real ou potência ativa em kW, corrente em amperes, tensão em volts, frequência em Hz (50 ou 60Hz), selecione o sistema de tensão de alimentação (monofásico ou trifásico) e o fator de potência desejado (o valor do fator de potência necessário ou corrigido) e aperte o botão Botão “Calcular” para obter o resultado da capacitância em μF, S em kVA e Q em kVAR.

• Calculadora relacionada: Banco de capacitores em kVAR e calculadora µF para correção do fator de potência

É bom saber:

• KVAR e μ-farad são termos usados ​​em bancos de capacitores e melhoria e correção do fator de potência para eliminar os componentes reativos do lado da carga, o que tem várias vantagens.
• Esta calculadora de fator de potência pode ser usada para fins educacionais que não diferenciam entre fator de potência atrasado ou adiantado.
• Assumimos que a carga indutiva como fator de potência desempenha um papel importante em circuitos indutivos. Circuitos capacitivos fornecem fator de potência líder e o valor do fator de potência é a unidade “1” em circuitos resistivos puros.
• O capacitor de correção do fator de potência deve ser conectado em paralelo com cada carga de fase.

Fórmula de cálculo do fator de potência

Cálculo P.F monofásico

A seguinte fórmula pode ser usada para calcular o fator de potência em circuitos CA monofásicos.

• Cosθ =P/S
• Cosθ =P / V x I
• Cosθ =kW / kVA
• Cosθ =  Poder Verdadeiro/ Poder Aparente
• Cosθ =R/Z

Onde:

• Cosθ =Fator de potência
• P =Potência real em kW
• S =Potência aparente em kVA
• V =Voltagem em Volts
• I =corrente em amperes
• R =Resistência em Ohms “Ω”.
• Z =Impedância (Resistência em circuitos CA, ou seja, X_L , X_C e R conhecido como reatância indutiva, reatância capacitiva e resistência, respectivamente) em Ohms "Ω".

Cálculo P.F trifásico

Cálculo com tensão de linha a linha (V_L-L )

Cosθ =kW / √ (3 x V_L-L xI)

Cálculo com tensão de linha para neutro (V_L-N )

Cosθ =kW / 3 x V_L-N x Eu

Capacitor no cálculo de microfarad e kVAR para P.F

As seguintes fórmulas podem ser usadas para calcular a capacitância de um capacitor em farad e microfarad para correção do fator de potência.

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

ou

• C =kVAR x 10 ⁹ ÷ (2π x f x V ² )     …     em microfarad
• C =kVAR x 10 ³ ÷ (2π x f x V ² )     …     em Farad

Além disso, o banco de capacitores necessário em kVAR pode ser calculado da seguinte forma:

• Condensador obrigatório kVAR =P em quilowatts (Tan θ₁  – Tan θ₂ )
• kVAR =C x f x V ² ÷ (159,155 x 10 ⁶ )      …     em kVAR
• kVAR =C x 2π x f x V ² x 10 ^-9 …     em kVAR

Onde:

• C =Capacitor em microfarad
• kVAR =Potência reativa
• f =Frequência em Hertz
• V =tensão em volts

É bom saber:

As seguintes fórmulas para Impedância “Z”, potência ativa “P”, potência reativa “Q” e potência aparente “S” são úteis para calcular o valor do fator de potência desejado e banco de capacitores em kVAR e µF.

Impedância “Z” :

• Z =√  (R ² + (X_L + X_C ) ² )     …     Z, R, X_L , X_C em Ohms 
• X_L =2πf L     …     L é a indutância em Henry
• X_C =1/ 2πf C     …     C é a capacitância em Farads

Potência Ativa “P” :

Poder real ou verdadeiro ou poder ativo =√  (Energia aparente ²  – Energia reativa ² ) ou

• P =V x I x Cosθ     …     (em circuitos CA monofásicos)
• P =√  (S ² – Q ² )
• P =√  (VA ²  – VAR ² )
• P =√  3 x V_L-L x Eu  x Cosθ     …     (em trifásico linha a linha)
• P =3 x V_L-N x I x Cosθ     …     (na linha trifásica para neutro)
• kW =√  (kVA ² – kVAR ² )

Potência reativa “Q”:

Potência reativa =√  (Poder Aparente ² – Verdadeiro poder ² )

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

Potência aparente “S” :

Poder aparente =√  (Verdadeiro poder ² + Energia reativa ² )

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

Como calcular o fator de potência e capacitor em µF e kVAR

O exemplo a seguir mostra como calcular o fator de potência necessário, a classificação do capacitor de correção para o banco de capacitores em microfarad e kVAR, potência reativa existente, potência ativa e potência aparente. Você pode comparar o resultado do exemplo resolvido com os resultados da calculadora do fator de potência.

Exemplo:

Um motor monofásico de 240V, 60Hz, recebe uma corrente de alimentação de 25A a um P.F (fator de potência) de 0,60. O fator de potência do motor deve ser melhorado para 0,92 conectando um capacitor em paralelo com ele. Calcule a capacidade necessária do capacitor tanto em microfarads quanto em kVAR.

Solução:

Etapa 1:calcular a potência ativa da carga:

P =V x I x Cosθ₁

• P =240 V x 25 A x 0,6
• P =3,6 kW

Adicionalmente,

KVA real no P.f atual atrasado

P =V x I

• P =240 V x 25 A
• P =6 kVA

kVAR real no P.f atual atrasado

kVAR =√  (kVA ² – kW ² )

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

kVAR real no P.f atual atrasado

Etapa 2:Calcule o kVAR necessário para correção do fator de potência

P.F existente =Cosθ₁ =0,60

Necessário P.F =Cosθ₂ =0,92

θ₁ =Cos ^-1 =(0,60) =53°,130; Tan θ₁  =Bronzeado (53°.130) =1,333

θ₂  =Cos ^-1 =(0,92) =23°,073; Tan θ₂  =Bronzeado (23°,073) =0,426

Capacitor necessário kVAR para melhorar o fator de potência de 0,60 para 0,92

Condensador obrigatório em kVAR

Condensador Necessário kVAR =P em kW (Tan θ₁ – Tan θ₂ )

kVAR =3,6kW x (1,333 – 0,426)

VAR =3265,2 VAR

kVAR necessário =3,2652 kVAR

Etapa 3:converter kVAR para microfarad

Condensador necessário em µF

C =kVAR x 10 ⁹ ÷ (2π x f x V ² )     …     em microfarad

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

C =150,4 µF

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