A energia reativa é necessária para gerar campos eletromagnéticos em máquinas, como motores trifásicos, transformadores, sistemas de soldagem, etc. Como esses campos se acumulam e se quebram continuamente, a energia reativa oscila entre o gerador e a carga. Ao contrário da potência efetiva, ela não pode ser utilizada, ou seja, convertida em outra forma de energia, onerando a rede de abastecimento e os sistemas geradores (geradores e transformadores). Além disso, todos os sistemas de distribuição de energia para o fornecimento da corrente reativa devem apresentar dimensões maiores.

Fig .: Mudança de fase entre corrente e tensão (∆φ)

Portanto, é conveniente reduzir a potência reativa indutiva que surge perto da carga por meio de uma potência reativa capacitiva contra-ativa, do mesmo tamanho, quando possível. Este processo é conhecido como correção do fator de potência. Com a correção do fator de potência, a proporção da potência reativa indutiva na rede é reduzida pela potência reativa do capacitor de potência do sistema de correção do fator de potência (PFC). Os sistemas geradores e equipamentos de distribuição de energia são, assim, liberados da corrente reativa. A mudança de fase entre a corrente e a tensão é reduzida ou, em uma situação ideal com fator de potência 1, totalmente eliminada.

Fig .: Princípio de correção do fator de potência

O fator de potência é um parâmetro que pode ser influenciado pela interferência da rede elétrica, como distorção ou desequilíbrio. Ele se deteriora com a mudança de fase progressiva entre a corrente e a tensão e com o aumento da distorção da curva da corrente. É definido como um quociente da soma da potência efetiva com a potência aparente e, portanto, é uma medida da eficiência com que uma carga utiliza a energia elétrica. Um fator de potência mais alto constitui, portanto, um melhor aproveitamento da energia elétrica e, em última análise, também um maior grau de eficiência.

O fator de potência não tem sinal

Fig .: Fator de potência (aritmética)

• Apenas a oscilação fundamental é usada para calcular o cosphi
• Sinal Cosphi (φ):
  • – = para entrega de potência efetiva
  • + = para consumo de potência ativa

Fig .: Cosphi – Fator de Potência Fundamental

com I1 = valor efetivo de oscilação fundamental da corrente, I = valor efetivo total da corrente, g1 = conteúdo de oscilação fundamental da corrente e cos (φ1) = fator de deslocamento, vê-se que somente com tensão e corrente de forma senoidal (g = 1) é o fator de potência λ igual ao fator de deslocamento cos (φ1). Como tal, exclusivamente com correntes e tensões de forma senoidal o fator de potência λ é o mesmo que o cosseno do ângulo de deslocamento de fase φ e é definido como (Gráfico 2).

Gráfico 2

Como nenhum ângulo de deslocamento de fase uniforme pode ser citado com carregamento harmônico, o fator de potência λ e o fator efetivo cos (φ1) freqüentemente usado não devem ser igualados um ao outro. Começando com a fórmula (Gráfico 1)

Gráfico 1