交流電力・設備容量
力率計算ツール
有効電力、皮相電力、無効電力、電圧、電流から力率（PF / cosφ）を計算します。単相・三相の設備容量確認、変圧器や発電機の余裕確認、力率改善コンデンサの概算に使えるページです。
この計算は設備検討用の目安です。実際の改善設備や高圧契約の判断では、測定値、電力会社条件、内線規程、メーカー資料を確認してください。
力率を計算する
分かっている値に合わせて計算方法を選んでください。結果には力率、位相角、皮相電力、無効電力、目標力率まで改善するために削減したい無効電力の目安を表示します。
計算結果
力率 PF / cosφ
--
条件を入力して計算してください。
位相角
-- °
皮相電力
-- kVA
有効電力
-- kW
無効電力
-- kvar
目標力率まで削減したい無効電力
-- kvar
現在力率と目標力率を比較します。
PF = P ÷ S
力率とは何か
力率とは、交流回路で流れている見かけの電力のうち、実際に仕事へ使われる有効電力の割合です。皮相電力を S、有効電力を P、無効電力を Q とすると、力率は PF = P ÷ S で表せます。値は通常 0 から 1 の範囲で、1 に近いほど電流が有効に使われています。
有効電力 P
モーターの軸出力、ヒーターの熱、照明など、実際に仕事として消費される電力です。単位は W または kW です。
皮相電力 S
電圧と電流から見た設備容量です。変圧器、発電機、UPS、配線容量の検討では VA または kVA が重要になります。
無効電力 Q
磁界の形成などで電源と負荷の間を行き来する電力です。負荷では消費されませんが、電流を増やし設備容量を圧迫します。
力率計算で使う公式
| 目的 | 計算式 | 使う場面 |
|---|---|---|
| 力率を求める | PF = P ÷ S |
有効電力と皮相電力が分かる場合 |
| 位相角を求める | θ = arccos(PF) |
電力三角形や力率改善量を確認する場合 |
| 皮相電力を求める | S = √(P² + Q²) |
有効電力と無効電力が分かる場合 |
| 三相の皮相電力 | S = √3 × V × I |
三相200Vや三相400Vの線間電圧・線電流から計算する場合 |
計算例
例1: 80kW、100kVAの設備
有効電力 P が 80kW、皮相電力 S が 100kVA の場合、力率は 80 ÷ 100 = 0.80 です。位相角は約36.9度、無効電力は約60kvarです。
目標力率を0.95にするには、理論上は約33.7kvarの無効電力を削減する検討になります。
例2: 三相200V、300A、80kW
三相の皮相電力は √3 × 200V × 300A = 約103.9kVA です。有効電力が80kWなら、力率は 80 ÷ 103.9 = 約0.77 です。
同じ有効電力でも力率が低いほど電流が増え、電線、ブレーカー、変圧器の余裕を消費します。
実務での見方と注意点
関連する計算ツール
参考資料
力率計算のよくある質問
基本式は
力率 = 有効電力 ÷ 皮相電力 です。80kW、100kVAなら力率は0.80になります。無効電力が分かる場合は、まず S = √(P² + Q²) で皮相電力を求めます。用途によります。モーター負荷では0.8前後になることがありますが、設備容量や料金条件では改善対象になる場合があります。高圧受電設備では測定値と契約条件を確認し、必要に応じて専門業者に相談します。
kWは実際に仕事をする有効電力、kVAは設備が受け持つ見かけの容量、kvarは磁界形成などで往復する無効電力です。力率が低いほど、同じkWでもkVAと電流が大きくなります。
このページの値は理論上の無効電力削減量です。実際の進相コンデンサ容量は標準容量、電圧、負荷変動、 harmonic、開閉器、保護装置、過補償リスクを考慮して選定します。