Le facteur de puissance est défini comme le rapport de la puissance active (P) et de la volt-ampère. La puissance active est la puissance réelle qui est supposée dans un circuit AC, tandis que les volts-ampères sont la puissance apparente qui est produite dans le circuit lorsque les ondes de tension ou de courant ne sont pas en phase.
Pour les formes d’onde sinusoïdales, le facteur de puissance est le cosinus de l’angle (angle de phase) entre la tension et le courant.
L’équation (1) montre que le courant est affecté par le facteur de puissance. Par conséquent, pour une puissance donnée P par la charge, le courant I, pris par la charge varie inversement comme le facteur de puissance de charge cosφ. Ainsi, une charge donnée prend plus de courant à un faible facteur de puissance que à un facteur de puissance élevé.
Inconvénients d’un faible facteur de puissance
L’effet indésirable du fonctionnement d’une faible charge à un faible facteur de puissance est dû au courant important requis pour un faible facteur de puissance. Les inconvénients importants du faible facteur de puissance sont
- Un courant plus élevé est requis par l’équipement, en raison duquel le coût économique de l’équipement est augmenté.
- À un faible facteur de puissance, le courant est élevé, ce qui donne lieu à des pertes élevées de cuivre dans le système et donc l’efficacité du système est réduite.
- Un courant plus élevé a produit une grande chute de tension dans l’appareil. Il en résulte une mauvaise régulation de tension.
Étant donné que le coût du capital et de l’exécution augmente, le fonctionnement du système à faible facteur de puissance (qu’il soit à la traîne ou à la tête) n’est pas économique du point de vue du fournisseur.
Causes de facteur de puissance faible
La raison habituelle du faible facteur de puissance est due à la charge inductive. Le courant dans la charge inductive est à la traîne derrière la tension. Le facteur de puissance est donc à la traîne. Les charges inductives importantes responsables du faible facteur de puissance sont les moteurs à induction triphasés (qui fonctionnent à un facteur de puissance de 0,8), le transformateur, les lampes et l’équipement de soudage fonctionnent à des facteurs de puissance à faible retard. Les méthodes d’amélioration du facteur de puissance sont utilisées pour améliorer la valeur du facteur de puissance dans un système de puissance.