Az indukciós motor teljesítménytényezője – mitől függ és hogyan változik

Minden indukciós motor adattábláján (adattábláján) az egyéb üzemi paraméterek mellett a paramétere a következőképpen van feltüntetve. koszinusz phi — cosfi… A koszinusz phi-t indukciós motor teljesítménytényezőjének is nevezik.

Miért hívják ezt a paramétert cos phi-nek, és hogyan kapcsolódik a teljesítményhez? Minden nagyon egyszerű: a phi az áram és a feszültség közötti fáziskülönbség, és ha grafikonon ábrázolja az indukciós motor (transzformátor, indukciós kemence stb.) működése során fellépő aktív, meddő és teljes teljesítményt, akkor kiderül, hogy az arány aktív teljesítmény teljes teljesítményre – ez a koszinusz phi – Cosphi, vagy más szóval – teljesítménytényező.

Az indukciós motor névleges tápfeszültsége és névleges tengelyterhelése mellett a koszinusz phi vagy a teljesítménytényező egyszerűen megegyezik az adattáblán szereplő értékkel.

Például az AIR71A2U2 motor teljesítménytényezője 0,8 lesz 0,75 kW tengelyterhelés mellett.Ennek a motornak a hatásfoka azonban 79%, ezért a névleges tengelyterhelés mellett a motor által fogyasztott aktív teljesítmény több mint 0,75 kW, azaz 0,75 / Hatásfok = 0,75 / 0,79 = 0,95 kW.

Ennek ellenére névleges tengelyterhelésnél a teljesítményparaméter vagy a Cosphi pontosan a hálózat által fogyasztott energiához kapcsolódik. Ez azt jelenti, hogy ennek a motornak a teljes teljesítménye S = 0,95 / Cosfi = 1,187 (KVA) lesz. Ahol P = 0,95 a motor által fogyasztott aktív teljesítmény.

Ebben az esetben a teljesítménytényező vagy a Cosphi a motor tengelyterheléséhez kapcsolódik, mert eltérő tengelymechanikai teljesítmény mellett az állórész áramának aktív összetevője is más lesz. Tehát alapjárati üzemmódban, azaz amikor semmi sem csatlakozik a tengelyhez, a motor teljesítménytényezője általában nem haladja meg a 0,2-t.

Ha a tengelyterhelés növekedni kezd, akkor az állórész áramának aktív összetevője is nő, ezért a teljesítménytényező nő, és a névlegeshez közeli terhelésnél körülbelül 0,8 - 0,9 lesz.

Ha most a terhelés tovább növekszik, vagyis a tengelyt a névleges érték fölé terheljük, akkor a forgórész lelassul, növekszik csúszás s, akkor a forgórész induktív ellenállása elkezd hozzájárulni, és a teljesítménytényező csökkenni kezd.

Ha a motor az üzemidő egy bizonyos részében üresjáratban van, akkor csökkentheti az alkalmazott feszültséget, például deltáról csillagra váltva, akkor a tekercsek fázisfeszültsége háromszorosára csökken. , az alapjárati forgórész induktív komponense csökken, és az állórész tekercseiben lévő aktív komponens enyhén nő. Így a teljesítménytényező kissé megnő.

A váltakozó árammal hajtott rendszerekben, például az aszinkron motorokban elvileg az aktív, induktív és kapacitív komponenseken kívül mindig van, ezért félciklusonként az energia egy bizonyos része visszakerül a hálózatba, az ún. meddőteljesítmény Q. 

Ez a tény gondot okoz az áramszolgáltatóknak: a generátor kénytelen teljes S teljesítménnyel a hálózatot betáplálni, ami visszakerül a generátorhoz, de ehhez a teljes teljesítményhez még megfelelő keresztmetszetre van szükség a vezetékeknek, és természetesen élősködő fűtés van. az oda-vissza keringő meddőáramból származó vezetékek... Kiderült, hogy a generátornak kell a teljes teljesítmény leadása, aminek egy része alapvetően használhatatlan.

Tisztán aktív formában az erőmű generátora sokkal több áramot tudna szolgáltatni a felhasználónak, és ehhez az szükséges, hogy a teljesítménytényező egységhez közel legyen, vagyis mint egy tisztán aktív terhelésnél, ahol Cosphi = 1.

Az ilyen feltételek biztosítása érdekében néhány nagyvállalat telepít meddőteljesítmény kompenzációs egységek, azaz tekercsekből és kondenzátorokból álló rendszerek, amelyek teljesítménytényezőjük csökkenésekor automatikusan párhuzamosan kapcsolódnak az aszinkron motorokkal.

Kiderül, hogy a meddőenergia az aszinkronmotor és az adott berendezés között kering, nem az aszinkronmotor és a generátor között az erőműben. Így az aszinkron motorok teljesítménytényezőjét közel 1-re hozzuk.