مجموعة مكثفات تحسين معامل القدرة
Qc (kVAr)
مكثفات تزوّد القدرة غير الفعّالة محليًا فلا تعود تسري في الشبكة، فيرتفع معامل القدرة في المنبع. وتُحسب قدرتها بالعلاقة Qc = P × (tan φ1 − tan φ2)، وتكون المجموعات ثابتة أو آلية تُوصل على مراحل.
مثال: رفع حمل 100 kW من معامل قدرة 0.70 إلى 0.95: Qc = 100 × (1.020 − 0.329) ≈ 69 kVAr.
الحاسبة ذات الصلة: حاسبة مكثفات تحسين معامل القدرة
معامل الاستخدام ودليل الغرفة
UF, K
معامل الاستخدام هو نسبة لومنات المصابيح التي تصل إلى مستوى العمل، ويُقرأ من جداول مصنّع وحدة الإنارة بدلالة دليل الغرفة K = L × W / (Hm × (L + W))، حيث Hm ارتفاع التركيب فوق مستوى العمل، وبدلالة معاملات انعكاس الأسطح.
مثال: غرفة 10 m × 8 m وارتفاع تركيب Hm = 2.2 m يكون دليلها K = 80 / (2.2 × 18) = 2.02. ومع معامل استخدام 0.6 ومعامل صيانة 0.8 ووحدات 4000 lm، يتطلب بلوغ 500 lx عدد N = 500 × 80 / (4000 × 0.6 × 0.8) = 20.8، أي 21 وحدة إنارة.
الحاسبة ذات الصلة: حاسبة الإنارة: شدة الاستضاءة وعدد وحدات الإنارة
معامل الصيانة
MF
نسبة شدة الاستضاءة في نهاية فترة الصيانة إلى شدة الاستضاءة الابتدائية، وتراعي تناقص الفيض الضوئي للمصابيح وأعطالها واتساخ وحدات الإنارة وأسطح الغرفة. ويبنيه تقرير CIE 97 كحاصل ضرب LLMF × LSF × LMF × RSMF.
مثال: مع معامل صيانة 0.8، فإن المحافظة على 500 lx طوال فترة الصيانة تعني التصميم على 500 / 0.8 = 625 lx عند التركيب.
الحاسبة ذات الصلة: حاسبة الإنارة: شدة الاستضاءة وعدد وحدات الإنارة
معامل القدرة
PF = P / S
نسبة القدرة الفعلية إلى القدرة الظاهرية، وتتراوح بين 0 و1. وانخفاضه يعني تيارًا أكبر للقدرة المفيدة نفسها، ومن ثمّ كابلات أكبر وخسائر أعلى وغالبًا غرامات في التعرفة.
مثال: حمل 100 kW عند معامل قدرة 0.8 يسحب 100 / 0.8 = 125 kVA، أي 180.4 A على جهد 400 V ثلاثي الطور بدلًا من 144.3 A عند معامل قدرة 1.
الحاسبة ذات الصلة: حاسبة التيار للأنظمة ثلاثية الطور وأحادية الطور
معامل القدرة الإزاحي ومعامل القدرة الحقيقي
cos φ, PF
معامل القدرة الإزاحي هو cos φ، أي إزاحة الطور بين المركبة الأساسية للجهد والتيار. أما معامل القدرة الحقيقي فهو P / S مع احتساب التوافقيات، فيكون أقل من cos φ حين تشوّه الأحمال الإلكترونية، كمغيّرات السرعة والمقوّمات، موجةَ التيار.
مثال: مع جهد جيبي يكون معامل القدرة الحقيقي = cos φ / √(1 + THDi²). فمغيّر سرعة معامل قدرته الإزاحي 0.95 وتشوّه تياره التوافقي الكلي 40 % يكون معامل قدرته الحقيقي ≈ 0.95 / √1.16 = 0.88.
الحاسبة ذات الصلة: حاسبة مكثفات تحسين معامل القدرة
معاملا تصحيح درجة الحرارة المحيطة والتجميع
Ca, Cg
يصحّح المعامل Ca السعة المجدولة حين تختلف درجة الحرارة المحيطة عن المرجعية (30 °C في الهواء و20 °C في التربة وفق IEC 60364-5-52)، ويخفّضها معامل التجميع Cg حين تشترك عدة دوائر محمّلة في المسار نفسه فيسخّن بعضها بعضًا. ويؤخذ كلاهما من جداول المواصفة المطبّقة.
مثال: لكابل PVC عند 40 °C تعطي IEC 60364-5-52 المعامل Ca = 0.87، ولدائرتين مجمّعتين Cg = 0.80، فيصبح كابل سعته 27 A صالحًا لـ 27 × 0.87 × 0.80 = 18.8 A.
الحاسبة ذات الصلة: حاسبة مقطع الكابل حسب سعة حمل التيار
معدل التفريغ (C-rate) وأُسّ بويكرت
C, k
معدل التفريغ C-rate هو تيار التفريغ منسوبًا إلى السعة، فمعدل 1C يفرّغ السعة المقنّنة في نحو ساعة. وتصف معادلة بويكرت t = H × (C / (I × H))^k انخفاض السعة الفعلية عند معدلات التفريغ الأعلى، حيث k = 1 لبطارية مثالية، وتكون أكبر من 1 في البطاريات الحقيقية (ولا سيما الرصاصية الحمضية)، وتؤخذ من جداول التفريغ لدى المصنّع.
مثال: بطارية 100 Ah مقنّنة عند معدل 20 ساعة وأُسّ بويكرت k = 1.2، تُفرَّغ بتيار 10 A (أي 0.1C): t = 20 × (100 / 200)^1.2 = 8.7 h، لا 10 ساعات كما توحي القسمة البسيطة Ah ÷ A.
الحاسبة ذات الصلة: حاسبة زمن تشغيل البطاريات مع تصحيح بويكرت
مغيّر السرعة (مغيّر التردد)
VFD
محوّل يقوّم جهد المصدر ثم يولّد خرجًا متغير التردد والجهد، فيستطيع المحرك أن يُقلَع بتيار قريب من تياره المقنّن مع عزم كامل. لكنه يسحب تيارات توافقية يجب أن يتحملها المصدر، ولا سيما المولدة.
مثال: باعتماد القيمة التخطيطية 1–1.5 × kVA التشغيل، فإن محركًا يعمل عند 19.2 kVA يضيف خطوة إقلاع قدرها نحو 19–29 kVA، مقابل نحو 115 kVA بالتشغيل المباشر.
الحاسبة ذات الصلة: حاسبة تحجيم المولدة
ملف الإخماد (Detuned Reactor)
p %
ملف على التوالي مع كل مرحلة مكثفات يضبط تردد رنين المجموعة دون أدنى توافقية مؤثرة، فتبدو المجموعة حثية عند ترددات التوافقيات ولا تدخل في رنين مع المصدر. ويُحدَّد بالنسبة p = X_L / X_C، والقيمتان الشائعتان 7 % و14 %.
مثال: على تردد 50 Hz تضبط النسبة p = 7 % الرنين عند 50 / √0.07 ≈ 189 Hz، أي دون التوافقية الخامسة (250 Hz). ويرتفع جهد المكثف إلى 400 / (1 − 0.07) ≈ 430 V، لذلك تُستخدم مكثفات بجهد مقنّن أعلى.
الحاسبة ذات الصلة: حاسبة مكثفات تحسين معامل القدرة
منحنيات الفصل B وC وD للقواطع المصغّرة
تحدد IEC 60898-1 نطاق الفصل اللحظي (المغناطيسي) للقاطع المصغّر: النوع B بين 3 و5 × In، والنوع C بين 5 و10 × In، والنوع D بين 10 و20 × In. ويناسب B الأحمال المقاومية والكابلات الطويلة، وC الدوائر العامة ودوائر المحركات، وD الأحمال ذات تيار الاندفاع العالي كالمحولات.
مثال: القاطع C32 يفصل لحظيًا عند قيمة تقع بين 5 × 32 = 160 A و10 × 32 = 320 A.
الحاسبة ذات الصلة: حاسبة اختيار القاطع (Ib ≤ In ≤ Iz)