11.5.1 תיקון גורם ההספק
(Power factor adjustment)
לכל מתקן חשמלי יש זרם נקוב מרבי שלפיו נקבע גודל ההגנה (נתיך) שיש לחבר במתקן, כך שאם מסיבה כלשהי תעלה עצמת הזרם על הערך הנקוב, הנתיך ינתק את אספקת האנרגיה החשמלית למעגל ובכך יגן על המתקן. זוהי הגנת עומס יתר.
נתאר מעגל בזרם חילופין (איור 11.57), שתוכנן להפעלה מרבית של זרם בשיעור 20 אמפר. מד הזרם שמחובר למעגל מודד את צריכת הזרם, בפועל, בכל רגע נתון. על גבי הצרכנים שמחוברים במעגל מוגדר ההספק הנקוב שלהם כתוצאה מחיבורם למקור מתח חילופין של 230 וולט.
איור 11.57
1. יש לסגור את המתג S1 במעגל. מד הזרם מראה את הזרם שמספק מקור המתח.
עליכם לחשב את עצמת זרם המקור במצב זה ולאמת את קריאת מד הזרם שהתקבלה.
מאחר שההשוואה היא בין החישוב לבין מדידה. יש לזכור שבמדידה רואים רק את הערך המוחלט.
2. יש לסגור, בכל פעם, מתג אחר במעגל (בכל רגע נתון יש רק מפסק אחד סגור במעגל).עליכם לחשב את עצמת זרם המקור בכל אחד ממצבי המפסק ולאמת את קריאת מד הזרם שהתקבלה.
3. האם סגירת המפסקים S1 + S4 בלבד (כל השאר במצב OFF) תגרום לעומס יתר רב כל כך, עד מצב שבו הנתיך יישרף וינתק את אספקת האנרגיה החשמלית למעגל?, סגרו את המפסקים האלה והיווכחו בתוצאה.
4. סגרו את כל ארבעת המפסקים. חשבו מה תהיה קריאת מד הזרם. השוו בין תוצאת החישוב ובין קריאת מד הזרם.
אפשר לבצע תרגול עצמאי בסגירת המפסקים ולהשוות בין תוצאות החישוב ובין קריאת מד הזרם.
5. סגרו את המפסקים S2,S3,S4 (המפסק S1 פתוח) וחשבו את קריאת מד הזרם. שימו לב לתגובת הנתיך במעגל.
6. למפסקים שבסעיף 5, מחברים קבל שגודלו 0.1mF בין הנקודות X ו-Y. חשבו מה תהיה קריאת מד הזרם כתוצאה מחיבור הקבל במקביל לצרכנים במעגל. לחצו על הלחצן להוספת הקבל והיווכחו בתוצאה.
אחת הדרכים המקובלות לשיפור גורם ההספק של רשת בעלת אופי השראי היא הוספת קבל במקביל לרשת, דבר הגורם להקטנת הזרם (ראו סעיף 6 בתרגיל המודרך) ובכך מקטין את ההספק המדומה S. הקטנת ההספק המדומה פירושה הקטנת היתר במשולש ההספקים ובכך קטנה גם הזווית במשולש (ההספק הפעיל P אינו משתנה כתוצאה מהוספת הקבל לרשת). ככל שהזווית קטנה, כן גורם ההספק (cosf) גדל ומתקרב יותר לערך 1.