Der Leistungsfaktor ist definiert als das Verhältnis der Wirkleistung zur Scheinleistung in einem Stromkreis. Im Wesentlichen ist Wirkleistung (oder Wirkleistung) die Menge an Leistung, die tatsächlich nutzbar ist, während Blindleistung Verschwendung oder nicht nutzbare Leistung ist. Die Scheinleistung ist die Vektorsumme aus Wirkleistung und nicht nutzbarer Blindleistung.
Ein idealer Leistungsfaktor wäre 1,0, da der Bereich von 0 bis 1 reicht. Da sich die Induktivität ständig mit der Last ändert, ist die Aufrechterhaltung eines perfekten Leistungsfaktors von 1,0 unpraktisch und oft unmöglich. Verfahren zur Leistungsfaktorkorrektur (PFC) können jedoch den Leistungsfaktor in einem akzeptablen Bereich halten. Bei einigen Anwendungen kann die Korrektur des Leistungsfaktors in einem Wechselstromkreis so einfach sein wie das Hinzufügen eines Kondensators parallel zur elektrischen Last. Für andere kann es komplexer sein.
Bei Nichtwohngebäuden führen unkorrigierte oder schlecht korrigierte Leistungsfaktoren in der Regel zu höheren Stromrechnungen, da das Versorgungsunternehmen Blindleistungsverluste in Form von Strafen und Zuschlägen kompensieren muss. Mehrere Länder haben auch Gesetze zu akzeptablen Mindestleistungsfaktoren.
Unkorrigierte Leistungsfaktoren erhöhen auch das Risiko einer harmonischen Verzerrung in den Strom- und Spannungszyklen, wenn nichtlineare Lasten an das System angeschlossen werden. Viele elektrische Komponenten sind auf präzise gesteuerte Ströme und Spannungen angewiesen, um ordnungsgemäß zu funktionieren, aber Oberschwingungen, die die Stromleitung verschmutzen, führen zu Spannungsschwankungen, die den Leistungs- und Drehzahlbereich von Motorantrieben einschränken. Kurz gesagt, harmonische Verzerrungen können dazu führen, dass Geräte instabil werden, überhitzen oder sogar ganz ausfallen.
Methoden zur Verbesserung des Leistungsfaktors, wie z Netzteile mit PFC-Fähigkeiten, sind eine lohnende Investition. Zu den Vorteilen der Verbesserung des Leistungsfaktors gehören:
- Mehr Effizienz senkt die Stromkosten
- Sauberer Strom in der Fabrikhalle
- Sauberer Spannungsausgang über eine breite Palette von Eingängen
- Schutz für wertvolle Ausrüstung
- Höhere Maschinenzuverlässigkeit unter schwierigen Bedingungen
- Keine Zuschläge vom Energieversorger
