Reaktif güç

Elektriksel gücün tanımı aşağıdaki gibidir.

$\ p= \frac {v_{max} \cdot i_{max}} {2} cos( \phi_v - \phi_i) [1 + cos( 2 \omega t)] - \frac {v_{max} \cdot i_{max}} {2} sin( \phi_v - \phi_i) sin (2 \omega t)$

Bu ifadede dikkatimizi çeken şey, faz farkının formülasyonun bir kısmında $\ cos$ fonksiyonunun içinde, bir diğer kısmında ise $\ sin$ fonksiyonunun içinde gelmesidir.

• $\ cos ( \phi)$ çarpanıyla gelen kısmı aktif güç

• $\ sin ( \phi)$ çarpanıyla gelen kısmı reaktif güç olarak tanımlayalım.

Reaktif Güç

İşe yaramayan ancak kaynaktan çekilen kör güçtür Diğer bir ifadeyle, endüktif yüklü devrelerde, manyetik devrenin uyartımı için gereken güçtür “Q” harfi ile gösterilir Bu güç endüktif yük üzerinde harcanmaz, sadece depo edilir ve tekrar kaynağa gönderilir Dolayısıyla, kaynakla endüktif yük arasında sürekli olarak reaktif güç alışverişi yapılır Bu durum ise, sistemdeki iletkenlerden geçen akımın artmasına sebep olur

Formülü: $\ Q = UI \sin(\phi)$ formülü ile bulunur. Birimi (volt-amper-reaktifdir (var).

Reaktif Güç İhtiyacı Olan Yükler

Kondansatör veya bobin bulunan tüm elektrik devreleri reaktif güce ihtiyaç duyar. Kondansatörlü devreler ileri reaktif güç çekerlerken bobinli devreler geri reaktif güç çeker. Geri reaktif güç çeken yükler aşağıda verilmiştir:

• Asenkron makineler
• Bobinler
• Düşük uyarmalı senkron makineler
• Endüksiyon fırınları, ark fırınları
• Flüoresan lamba balastları
• Havâî hatlar
• Kaynak makineleri
• Neon lamba transformatörleri
• Redresörler
• Sodyum ve civa buharlı lamba balastları
• Transformatörler

Reaktif Güç Hesaplaması

Reaktif güç formülü $Q = U I \ sin ( \phi)$’dir Buna göre devrenin reaktif gücünü bulabilmek için alıcının veya alıcıların çektiği akımı, gerilim düşümünü ve akım ile gerilim arasındaki güç kat sayısının bilinmesi gerekir Güç kat sayısı bilindiği takdirde trigonometrik cetvel yardımıyla $\ sin ( \phi)$ bulunabilir. Hesap makinelerinin trigonometrik kısımları daha net sonuç vermektedir. Diğer bir yol ise görünür ve aktif güçlerin bilinmesi reaktif gücü bulmaya yeterlidir. Yani P, S ve Q güçlerinden herhangi ikisinin bulunması diğerinin bulunmasına yardımcı olur.

Aktif güç $\ P$ ile reaktif güç $\ Q$ ile gösteriir. Görünür gücün simgesi ise $\ S$'dir.

$\ S = P + jQ$

$\ \to |S| = \sqrt {P^2 + Q^2}$

$\ \to P = |S| \cdot cos( \phi) \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\!\ Q = |S| \cdot sin ( \phi)$

Güç ifadesi, elemandan geçen akımla elemanın uçları arasındaki gerilimin çarpımından oluştuğu daha önce belirtilmişti. Empedans kavramının verdiği bilgiler eşiğinde aşağıdaki eşitlikler sağlanır. Akım fazörünün üstündeki yıldız $\ (*)$, fazörün transpozesinin alındığını, daha basit anlamıyla genliğinin sabit kalması şartıyla faz açısının terse dönüp $\ -$ işaret almasını anlatır. Ayrıca fazörlerin altında bulunan $\ eff$ ifadesi de fazörlerin efektif yani etkin değerlerinin alındığını gösterir. Sinüsoidal bir dalgada efektif değer, genliğin 2'nin kareköküne bölünmüş halidir. Matematiksel olarak aşağıdaki ifadeler kullanılabilir.

$\ V_{eff} = \frac {V_m} { \sqrt 2}$

$\ S = V_{eff} \cdot I_{eff}^* = Z \cdot I_{eff} \cdot I_{eff}^*$

$\ S = Z \cdot I_{eff} \cdot I_{eff}^* \angle { \phi_i - \phi_i } = Z \cdot i_{eff}^2$

$\ S = ( R + jX) \cdot i_{eff}^2 = R \cdot i_{eff}^2 + j X \cdot i_{eff}^2$

Bu formüller ışığında reaktif gücün aşağıdaki gibi olduğu bulunabilir:

$\ Q = X i_{eff}^2 = X \frac {i_m^2} {2}$