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Energieeffizienter arbeiten mit der Leistungsfaktorkorrektur

Die Leistungsfaktorkorrektur (Power Factor Correction bzw. Power Factor Compensation, kurz: PFC) ist für zahlreiche Anwendungen seitens Gesetzgeber vorgeschrieben. Sie stellt sicher, dass der Leistungsfaktor möglichst hoch ist und das Stromnetz keine große Blindleistung liefern muss.

Ein niedriger Leistungsfaktor deutet darauf hin, dass ein System mehr Energie benötigt, um die gleiche Leistung zu liefern. Die Folgen sind unter anderem ein höherer Energiebedarf und eine ineffizientere Nutzung. Im Extremfall kann es sogar dazu kommen, dass das Stromnetz aufgrund zu hoher Blindleistung überlastet wird.

 

Aus diesen Gründen braucht es die Leistungsfaktorkorrektur. Dabei handelt es sich um eine Schaltung, die sicher stellt, dass die Phasenverschiebung zwischen Netzspannung und Laststrom möglichst gering ausfällt. EPH Elektronik zeigt Ihnen, wie die Leistungsfaktorkorrektur funktioniert und wie sie anzuwenden ist. Profitieren auch Sie von der Leistungsfaktorkorrektur!

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Was ist eine Leistungsfaktorkorrektur?

Die Leistungsfaktorkorrektur dient der Verbesserung des Leistungsfaktors bei elektrischen Systemen. Durch sie wird eine effizientere Nutzung der Leistungsaufnahme aus dem Netz erreicht.

Das Verhältnis zwischen tatsächlicher Leistung (Wirkleistung) und Scheinleistung in einem System wird als Leistungsfaktor bezeichnet. Bei der Scheinleistung handelt es sich um die Kombination aus der Summe von Wirkleistung und Blindleistung. Die Blindleistung bezeichnet die Energie, die von Geräten aufgenommen wird, ohne Arbeit zu verrichten.

 

Indem Blindleistung reduziert oder ausgeglichen wird, zielt eine Leistungsfaktorkorrektur darauf ab, den Leistungsfaktor zu erhöhen. Je weniger Blindleistung ein Teil der Scheinleistung ist, desto besser ist die Leistungsbilanz des Systems. Dies führt zugleich zu einer geringeren Belastung des Stromnetzes.

Elektrische Systeme, die mit induktiven oder kapazitiven Lasten aufwarten, benötigen eine größere Blindleistung. Hier findet die Leistungsfaktorkorrektur Anwendung, um diese negativen Effekte zu minimieren. Sie muss der induktiven oder kapazitiven Blindleistung entgegengesetzt werden.

 

Schaltnetzteile, Motoren, Beleuchtungssysteme und andere Stromverbraucher sind Beispiele dafür. Die Verwendung von passiven PFC-Technologien mit Induktivitäten oder Kapazitäten oder aber aktiven Schaltungen verbessert den Leistungsfaktor und kompensiert die Blindleistung.

Dies senkt die Leitungsverluste, verbessert die Ausnutzung der verfügbaren Energie und entlastet das Stromnetz. Es gibt Geräte, in denen hohe Leistungsfaktoren gesetzlich vorgeschrieben sind. Hier ist die Leistungsfaktorkorrektur besonders wichtig.

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Technologien, um den Leistungsfaktor zu korrigieren

Um eine effiziente Leistungsfaktorkorrektur durchzuführen, werden besondere elektrische bzw. elektronische Bauteile verwendet. Im Folgenden sehen Sie die Beispiele, mit denen in den meisten Fällen eine Leistungsfaktorkorrektur durchgeführt werden kann.

Kondensatoren

Kondensatoren kommen zu einem weitreichenden Einsatz. Sie werden häufig verwendet, um induktive Blindleistung zu kompensieren. Dafür werden sie parallel zu induktiven Verbrauchern wie Motoren oder Transformatoren geschaltet.

Leistungsfaktorkorrekturschaltungen

Leistungsfaktorkorrekturschaltungen können neben dem Anschluss an die Stromversorgung auch in einzelnen elektrischen Geräten integriert werden. Hier werden oft passive Schaltungstechniken verwendet, um die Blindleistung einzugrenzen.

Synchronmotoren mit erzwungener Erregung

Synchronmotoren mit erzwungener Erregung bieten einen einzigartigen und effizienten Ansatz zur Leistungsfaktorkorrektur. Sie werden in industriellen Anwendungen verwendet, um einen hohen Leistungsfaktor zu erreichen. Betreibt man z. B. eine Synchronmaschine ohne Drehmoment am Netz, wird sie zum Phasenschieber.

Aktive Leistungsfaktorkorrektur (Active PFC)

Aktive Leistungsfaktorkorrektur (Active PFC) ist eine hochmoderne Technologie. Sie wird in einigen Systemen zur Zwischenkreiserzeugung mit Leistungsfaktorkorrektur verwendet. Es wird eine Schaltung zur Anpassung der Phasenlage und Amplitude der Stromaufnahme verwendet, um den Leistungsfaktor zu optimieren.

PFC-Netzteil

Ein PFC-Netzteil ist zum Beispiel eine Technologie, die eine Active PFC nutzt, um die Blindleistung zu verringern. Auch hier wird durch die Anpassung der Phasenlage und der Amplitude der Stromaufnahme die PFC-Funktion optimal umgesetzt.

Je nach Anwendungsbereich und den spezifischen Anforderungen des elektrischen Systems wird die passende Technologie verwendet. So ist eine effizientere Nutzung der elektrischen Energie und eine Reduzierung der Belastung des Stromnetzes möglich.

Lassen Sie sich jetzt unverbindlich beraten

EPH Elektronik ist ein Experte im Bereich elektronischer Antriebstechnologien und auch der Leistungsfaktorkorrektur. Mit uns als Ihrem Partner entwickeln wir für Sie maßgeschneiderte Lösungen. Mit unserer hauseigenen Baugruppenfertigung bieten wir Ihnen das Know-how, die individuelle PFC-Lösung für Ihre Anforderung zu finden.

 

Setzen Sie sich mit uns in Kontakt, sodass wir für Sie eine optimale Lösung in Hinblick auf Leistungsfaktorkorrektur finden können. Unser kompetentes Expertenteam steht für Sie jederzeit für einen kostenlosen Beratungstermin bereit. Wir freuen uns auf Sie!

Gerne sind wir der Partner an Ihrer Seite

Sie haben Fragen? Sie wünschen sich Beratung? Es gibt ein spezifisches Problem? Dann melden Sie sich bei uns: Wir haben eine Lösung!

FAQs

Was sagt der Leistungsfaktor aus?

Das Verhältnis zwischen Wirkleistung und Scheinleistung in einem elektrischen System wird durch den Leistungsfaktor angegeben. Entspricht die Wirkleistung der Scheinleistung ist der optimale Leistungsfaktor von 1,0 erreicht.

Wie funktioniert PFC?

Durch die Anpassung der Phasenlage und Amplitude der Stromaufnahme verbessert eine Power Factor Correction (PFC) den Leistungsfaktor eines elektrischen Systems. Induktivitäten, Kondensatoren oder aktive PFC-Schaltungen bilden dafür die technische Grundlage für die Leistungsfaktorkorrektur (PFC).

Was bedeutet PFC beim Netzteil?

Die Power Factor Correction (PFC) ist eine Technologie zur Korrektur des Leistungsfaktors im Netzteil. Ein PFC-Netzteil verbessert den Leistungsfaktor, indem es die Phasenlage und die Amplitude der Stromaufnahme anpasst. Dadurch wird die Energieeffizienz erhöht und die Entnahme der Blindleistung aus dem Stromnetz verringert.