Asinhronā motora jaudas koeficients — no kā tas ir atkarīgs un kā tas mainās

Uz katra indukcijas motora datu plāksnītes (datu plāksnītes) papildus citiem darbības parametriem tā parametrs ir norādīts kā kosinuss phi — cosfi… Kosinusu phi sauc arī par asinhronā dzinēja jaudas koeficientu.

Kāpēc šo parametru sauc par cos phi un kā tas ir saistīts ar jaudu? Viss ir pavisam vienkārši: phi ir fāzes starpība starp strāvu un spriegumu, un, ja grafikā attēlo aktīvo, reaktīvo un kopējo jaudu, kas rodas asinhronā motora (transformatora, indukcijas krāsns utt.) darbības laikā, izrādās, ka attiecība ir no aktīvās jaudas līdz pilnai jaudai — tas ir kosinuss phi — Cosphi jeb, citiem vārdiem sakot — jaudas koeficients.

Pie nominālā barošanas sprieguma un asinhronā motora vārpstas slodzes kosinuss phi jeb jaudas koeficients vienkārši būs vienāds ar tā datu plāksnītes vērtību.

Piemēram, dzinējam AIR71A2U2 jaudas koeficients būs 0,8 ar vārpstas slodzi 0,75 kW.Bet šī motora efektivitāte ir 79%, tāpēc motora aktīvā jauda pie nominālās vārpstas slodzes būs lielāka par 0,75 kW, proti, 0,75 / Efektivitāte = 0,75 / 0,79 = 0,95 kW.

Tomēr pie nominālās vārpstas slodzes jaudas parametrs jeb Cosphi ir precīzi saistīts ar tīkla patērēto enerģiju. Tas nozīmē, ka šī motora kopējā jauda būs vienāda ar S = 0,95 / Cosfi = 1,187 (KVA). Kur P = 0,95 ir motora patērētā aktīvā jauda.

Šajā gadījumā jaudas koeficients jeb Cosphi ir saistīts ar motora vārpstas slodzi, jo ar dažādu vārpstas mehānisko jaudu arī statora strāvas aktīvā sastāvdaļa būs atšķirīga. Tātad, tukšgaitas režīmā, tas ir, kad nekas nav pievienots vārpstai, motora jaudas koeficients parasti nepārsniegs 0,2.

Ja vārpstas slodze sāk palielināties, palielināsies arī statora strāvas aktīvā sastāvdaļa, tāpēc jaudas koeficients palielināsies, un pie slodzes, kas ir tuvu nominālajam, tas būs aptuveni 0,8 - 0,9.

Ja tagad slodze turpina palielināties, tas ir, noslogot vārpstu virs nominālās vērtības, tad rotors palēnināsies, palielināsies slīdēt s, sāks veicināt rotora induktīvā pretestība un jaudas koeficients sāks samazināties.

Ja motors noteiktu darbības laika daļu darbojas tukšgaitā, varat ķerties pie pielietotā sprieguma samazināšanas, piemēram, pārejot no trīsstūra uz zvaigzni, tad tinumu fāzes spriegums samazināsies par 3 reizēm. , induktīvā komponente no tukšgaitas rotora samazināsies, un statora tinumos aktīvā sastāvdaļa nedaudz palielināsies. Tādējādi jaudas koeficients nedaudz palielināsies.

Principā sistēmās, ko darbina ar maiņstrāvu, piemēram, asinhronajiem motoriem, vienmēr papildus aktīvajām, induktīvām un kapacitatīvām sastāvdaļām ir, tāpēc ik pusciklu tīklā tiek atgriezta noteikta enerģijas daļa, t.s. reaktīvā jauda Q. 

Šis fakts rada problēmas elektroenerģijas piegādātājiem: ģenerators ir spiests pievadīt elektrotīklam pilnu jaudu S, kas atgriežas ģeneratorā, bet vadiem tik un tā ir vajadzīgs atbilstošs šķērsgriezums šai pilnai jaudai, un, protams, notiek parazitāra apkure. vadi no reaktīvās strāvas, kas cirkulē šurpu turpu... Izrādās, ka ģeneratoram tiek prasīta pilna jauda, ​​no kuras daļa būtībā ir bezjēdzīga.

Tīri aktīvā formā spēkstacijas ģenerators varētu piegādāt lietotājam daudz vairāk elektroenerģijas, un šim nolūkam ir nepieciešams, lai jaudas koeficients būtu tuvu vienībai, tas ir, kā tīri aktīvā slodzē, kur Cosphi = 1.

Lai nodrošinātu šādus apstākļus, daži lieli uzņēmumi uzstāda reaktīvās jaudas kompensācijas vienības, tas ir, spoļu un kondensatoru sistēmas, kuras tiek automātiski savienotas paralēli asinhronajiem motoriem, kad to jaudas koeficients samazinās.

Izrādās, ka reaktīvā enerģija cirkulē starp asinhrono motoru un doto instalāciju, nevis starp asinhrono motoru un ģeneratoru elektrostacijā. Tādējādi asinhrono motoru jaudas koeficients ir gandrīz 1.