Как пользоваться
- Введите любые два из Активная мощность P, Реактивная мощность Q, Полная мощность S и Коэффициент мощности cos φ, а остальные два оставьте пустыми. Калькулятор заполнит остальное.
- Введите Целевой коэффициент мощности, например 0,95, и выберите Сеть: однофазную или трёхфазную.
- Для трёхфазной сети выберите Соединение конденсаторов, затем введите Напряжение (В) и Частота (Гц) сети.
- Прочитайте Мощность конденсаторов для добавления (квар) и Ёмкость одного конденсатора (мкФ); ход расчёта в Расчёт по шагам.
Треугольник мощностей
Нагрузка с коэффициентом мощности ниже 1 потребляет больше тока, чем нужно для полезной работы. Её полная мощность S — векторная сумма активной мощности P, которая совершает работу, и реактивной мощности Q, которой источник и нагрузка обмениваются каждый период.
S = √(P² + Q²)
cos φ = P ÷ S
Q = P × tan φ = S × sin φ
P активная мощность (кВт) Q реактивная мощность (квар) S полная мощность (кВА)
- Индуктивная (отстающая) нагрузка, например асинхронный двигатель, имеет положительное Q. Конденсатор отдаёт это Q, поэтому источник несёт меньший ток.
- Коэффициент мощности равен P ÷ S: при 1 весь ток совершает полезную работу.
Подбор конденсатора
Чтобы поднять коэффициент мощности с cos φ1 до cos φ2, батарея должна дать Qc = P × (tan φ1 − tan φ2). Конденсатор с реактивным сопротивлением X даёт Q = V² ÷ X, а X = 1 ÷ (2πfC), поэтому ёмкость следует из реактивной мощности.
Qc = P × (tan φ1 − tan φ2)
Однофазная, или звезда с V — линейным напряжением: C = Qc ÷ (2πfV²)
Трёхфазная треугольник, V — линейное напряжение: C = Qc ÷ (3 × 2πfV²)
C — ёмкость одного конденсатора (F) f — частота (Гц) V — напряжение на нём (В)
- В треугольнике каждый конденсатор работает на полном линейном напряжении. При той же суммарной мощности в квар его ёмкость составляет треть ёмкости конденсатора, включённого звездой.
Чего калькулятор не учитывает
- Гармоники и резонанс, который батарея конденсаторов может образовать с сетью. Некоторым сетям нужна расстроенная или фильтрованная батарея.
- Опережающие (ёмкостные) нагрузки, у которых Q имеет знак минус. Калькулятор считает обычную отстающую нагрузку.
- Повышение напряжения, коммутацию и защиту батареи. Проверьте их по правилам вашего оператора сети и производителя конденсаторов.
Пример: 80 кВт при cos φ 0,7, с коррекцией до 0,95 батареей 400 В в треугольнике
Полная мощность S = 80 ÷ 0,7 = 114,29 кВА, а реактивная мощность Q = 80 × tan(arccos 0,7) = 81,62 квар. Фазовый угол 45,57°.
Для коррекции до 0,95 tan φ1 = 1,020 и tan φ2 = 0,329, поэтому Qc = 80 × (1,020 − 0,329) = 55,32 квар.
Для треугольной батареи при 400 В и 50 Гц C = 55 320 вар ÷ (3 × 2π × 50 × 400²) = 366,9 мкФ на каждый из трёх конденсаторов. При звезде при том же напряжении каждому понадобилось бы 1 101 мкФ.
Частые вопросы
Что такое коэффициент мощности?
Коэффициент мощности — это cos φ, отношение активной мощности к полной. Значение 1 означает, что весь ток совершает полезную работу. Индуктивные нагрузки, например двигатели, имеют меньший коэффициент мощности, поэтому при той же полезной мощности потребляют больше тока.
Почему коррекция коэффициента мощности уменьшает ток?
Ток равен полной мощности, делённой на напряжение. Коррекция уменьшает реактивную часть этого тока, пока активная мощность остаётся прежней, поэтому кабели и трансформаторы несут меньший ток при той же работе.
Почему батарее в треугольнике нужны меньшие конденсаторы?
В треугольнике каждый конденсатор работает на полном линейном напряжении, поэтому даёт больше реактивной мощности на микрофараду. В звезде он работает на линейном напряжении, делённом на √3, поэтому при той же суммарной мощности в квар каждый конденсатор должен быть втрое больше.
Что если мой коэффициент мощности уже выше цели?
Калькулятор тогда покажет ноль квар и никакой ёмкости, потому что нагрузка уже достигает цели и не нуждается в конденсаторе.
Можно ли вводить мощности в ваттах или вольт-амперах?
Поля принимают киловатты, киловольт-амперы и киловары. Введите 80 для 80 кВт, а не 80 000 Вт.
Источники
- Wikipedia (на английском): Power factor (S = P + jQ, cos φ = P/S, Q = P tan φ)
- Wikipedia (на английском): Reactive power (Q = V²/X для реактивного сопротивления)
- Wikipedia (на английском): Power factor correction (конденсаторы, добавленные к нагрузке)
Цифры и текст в последний раз проверены вторник, 10 ноября 2026 г..