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平成15年度 通信講習用 船舶電気装備技術講座(電気工学の基礎編、初級)

 事業名 船舶の電気装備に関する技術指導等
 団体名 日本船舶電装協会 注目度注目度5


7・5・3 力率
 7・5・1の抵抗のみの回路の電力P=EI〔W〕で, 直流の場合と同様であるが, 7・5・2のインピーダンス回路の電力P=EI cosθ〔W〕でcosθが乗じてある。このcosθを電力を表す率という意味で, 電力率, 略して力率という。英語でPower factor, 略してPfと書く。
 
図7・49
 
 図7・49(a)は, 水車の羽根にP点から直角に水があたるときは最も強いが, Q点からθの角度で水があたるときは弱い, これを換言すれば, OP′=OQ cosθとなる。
 即ち, OP-OP′=PP′だけ弱い。
 これをベクトルで説明すれば 図7・49(b)は=Pであるが同図(c)ではP=cosθ=′となる。
 電圧と電流間に位相差があれば, 有効の電力PはE×Iでなく, E×I×cosθとなる。このcosθを力率という意味が理解できると思う。
 よって, 力率をPfで表せば上式は次のようになる。
 
 
 力率cosθのθ=0のとき1,
 
 
のとき0(6・1・5参照のこと。)であり, cosθは1〜0の値であるから一般に小数又は百分率〔%〕で表している。
 7・5・3で述べたとおり, 力率は電圧と電流の位相差θの値によって変わることから, 回路定数R, Zなどによって変わることが理解できる。
 
図7・50
 
 図7・50のとおりR・L直列回路のベクトル図を例にとる。
 これから力率cosθを求めれば
 
 
 一般にインピーダンスがZ〔Ω〕で抵抗R〔Ω〕であるところの直列回路の力率は
 
 
として求めることができる。
 負荷の種類によって力率の値は異るが次に参考のため示す。
 
負荷の種類 力率〔%〕 負荷の種類 力率〔%〕
白熱電球
ネオン管灯
蛍光灯(安定器付)
三相誘導電動機
100
40〜50
55〜65
70〜90
単相誘導電動機
電熱器
卓上扇風機
天井扇風機
60〜80
100
60〜80
50〜70







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