🧮Kalkulatorbanken

Cos φ-kalkulator (effektfaktor)

Regn ut effektfaktor (cos φ), effekttrekanten (kW, kVA og kvar) og hvor mye kondensatorkompensering som trengs.

Sist oppdatert

Hva vil du gjøre?
kW

Aktiv effekt P

8 kW

Tilsynelatende S

10 kVA

Reaktiv Q

6 kvar

cos φ

0,8

φ = 36,9°

S² = P² + Q²: 100 = 64 + 36. Lasten antas induktiv (som en motor).

Slik fungerer det

Cos φ, også kalt effektfaktor, forteller hvor stor del av strømmen i et vekselstrømsanlegg som blir omsatt til nyttig arbeid. Motorer, transformatorer og andre induktive laster trekker i tillegg reaktiv effekt som pendler mellom nett og last uten å gjøre nytte. Da må strømmen være større enn nødvendig for samme aktive effekt. Kalkulatoren regner ut effekttrekanten (aktiv, reaktiv og tilsynelatende effekt) fra to kjente størrelser, finner tilsynelatende effekt fra spenning og strøm, og beregner hvor mye kondensatorkompensering som trengs for å heve effektfaktoren.

Formlene

  • cos φ = P / S og S² = P² + Q²
  • Enfase: S = U · I. Trefase: S = √3 · U · I, med U mellom fasene.
  • Reaktiv effekt: Q = P · tan φ
  • Kompensering: Q_c = P · (tan φ₁ − tan φ₂)
  • Kondensator: C = Q_c / (ω · U²) enfase og stjerne, C = Q_c / (3 · ω · U²) per fase i trekant, ω = 2π · f

Regneeksempel

En motor tar 8 kW ved cos φ 0,80. Da er tilsynelatende effekt 10 kVA og reaktiv effekt 6 kvar (vinkelen φ er 36,9°). Målt på 400 V trefase og 16 A er S = √3 · 400 · 16 = 11,09 kVA. Skal en last på 10 kW løftes fra 0,80 til 0,95 trengs 4,21 kvar, strømmen faller fra 18,04 A til 15,19 A (15,8 % lavere), og en trekantkobling krever 27,9 µF per fase. For sammenhengen mellom ampere og kW ved cos φ = 1, se ampere til kW-kalkulatoren.

Tabell: kompensering per 10 kW

Reaktiv effekt som må kompenseres per 10 kW aktiv effekt, avhengig av dagens og ønsket cos φ.

Dagens cos φQ i dag (kvar)Til 0,9Til 0,95Til 1
0,710,25,36 kvar6,92 kvar10,2 kvar
0,758,823,98 kvar5,53 kvar8,82 kvar
0,87,52,66 kvar4,21 kvar7,5 kvar
0,856,21,35 kvar2,91 kvar6,2 kvar
0,94,84–1,56 kvar4,84 kvar
0,953,29––3,29 kvar

Tabell: strøm for 10 kW trefase 400 V

cos φTilsynelatende effektStrøm
0,714,29 kVA20,62 A
0,7513,33 kVA19,25 A
0,812,5 kVA18,04 A
0,8511,76 kVA16,98 A
0,911,11 kVA16,04 A
0,9510,53 kVA15,19 A
110 kVA14,43 A

Begrensninger og sikkerhet

Kalkulatoren forutsetter sinusformet strøm og en induktiv last, og tar ikke hensyn til overharmoniske strømmer fra for eksempel frekvensomformere og strømforsyninger, som gjør kompensering med kondensatorer mer krevende. Arbeid på elektriske anlegg og montering av kondensatorbatterier skal gjøres av en autorisert elektroinstallatør. For enkle strøm- og spenningsberegninger, se Ohms lov-kalkulatoren og kondensatorkalkulatoren.

Kilder: Store norske leksikon – reaktiv effekt, Store norske leksikon – vekselstrøm, Store norske leksikon – elektrisk effekt, Elvia – nettleie for bedrifter (reaktiv effekt), Tensio – nettleiepriser over 100 000 kWh (reaktiv effekt)

Ofte stilte spørsmål

Hva er cos φ (effektfaktor)?
Cos φ er forholdet mellom aktiv effekt (kW, den som gjør nytte) og tilsynelatende effekt (kVA, det nettet må levere): cos φ = P / S. For en last på 8 kW og 10 kVA er cos φ = 0,8. Verdien er alltid mellom 0 og 1, og 1 betyr at hele strømmen gjør nytte.
Hva er forskjellen på kW, kVA og kvar?
kW er aktiv effekt som blir til varme, bevegelse eller lys. kvar er reaktiv effekt som pendler mellom nett og last, for eksempel for å bygge opp magnetfeltet i en motor. kVA er den geometriske summen: S² = P² + Q². Med 8 kW og 6 kvar er S = 10 kVA.
Hvorfor er lav effektfaktor et problem?
Ved samme aktive effekt må det gå mer strøm når cos φ er lavere. Trefase 10 kW ved 400 V trekker 18,04 A ved cos φ 0,80, men 15,19 A ved 0,95. Mer strøm gir større tap i kabler, kraftigere kabler og sikringer, og kan gi høyere kostnader. Nettselskaper som Elvia og Tensio krever betaling for reaktiv effekt fra næringskunder som trekker for mye (grensene ligger rundt cos φ 0,9–0,95 og varierer), så sjekk tariffbladet hos ditt nettselskap.
Hvordan forbedrer jeg cos φ?
Ved å kompensere med kondensatorer, siden kondensatorer leverer reaktiv effekt som motoren trenger. For 10 kW fra cos φ 0,80 til 0,95 trengs Q_c = P · (tan φ₁ − tan φ₂) = 4,21 kvar. Kondensatorbatterier skal dimensjoneres og monteres av en elektroinstallatør.
Hvilken kondensator trenger jeg?
Ved 400 V og 50 Hz i trekantkobling tilsvarer 4,21 kvar 27,9 µF per fase (C = Q_c / (3 · ω · U²)). I stjernekobling blir det 83,8 µF per fase, fordi hver kondensator da bare ligger på fasespenningen. Kalkulatoren er et overslag og ikke en dimensjoneringsberegning.
Hvilken cos φ har vanlige apparater?
Varmekabler, panelovner og vannkoker har cos φ nær 1. Asynkronmotorer ligger typisk på 0,7–0,9 ved normal belastning og lavere når de går på tomgang. Lysrør med magnetisk forkobling og eldre transformatorer har også lav cos φ. Datablad eller merkeplaten viser verdien for det aktuelle apparatet.

Relaterte kalkulatorer

→Ampere til kW-kalkulator→Ohms lov-kalkulator→Kondensator-kalkulator→Frekvens-kalkulator

Alle beregninger skjer i nettleseren din — ingen data lagres eller sendes.