Induktiomoottorin tehokerroin — mistä se riippuu ja miten se muuttuu
Jokaisen oikosulkumoottorin tyyppikilvessä (tietokilvessä) on muiden käyttöparametrien lisäksi sen parametri merkitty kosini phi — cosfi… Kosini phi:tä kutsutaan myös oikosulkumoottorin tehokertoimeksi.
Miksi tätä parametria kutsutaan cos phiksi ja miten se liittyy tehoon? Kaikki on melko yksinkertaista: phi on virran ja jännitteen välinen vaihe-ero, ja jos kuvaat aktiivista, lois- ja kokonaistehoa, joka esiintyy oikosulkumoottorin (muuntaja, induktiouuni jne.) käytön aikana, käy ilmi, että suhde on aktiivisesta tehosta täyteen tehoon - tämä on kosini phi - Cosphi, tai toisin sanoen - tehokerroin.
Induktiomoottorin nimellissyöttöjännitteellä ja nimellisakselikuormalla kosini phi tai tehokerroin on yksinkertaisesti sama kuin sen tyyppikilven arvo.
Esimerkiksi AIR71A2U2-moottorin tehokerroin on 0,8 akselikuormalla 0,75 kW.Mutta tämän moottorin hyötysuhde on 79%, joten moottorin käyttämä aktiivinen teho nimellisakselikuormalla on yli 0,75 kW, nimittäin 0,75 / Hyötysuhde = 0,75 / 0,79 = 0,95 kW.
Kuitenkin nimellisakselikuormalla tehoparametri eli Cosphi liittyy juuri verkon kuluttamaan energiaan. Tämä tarkoittaa, että tämän moottorin kokonaisteho on yhtä suuri kuin S = 0,95 / Cosfi = 1,187 (KVA). Missä P = 0,95 on moottorin kuluttama aktiivinen teho.
Tässä tapauksessa tehokerroin tai Cosphi liittyy moottorin akselin kuormaan, koska eri akselin mekaanisella teholla myös staattorivirran aktiivinen komponentti on erilainen. Joten tyhjäkäyntitilassa, eli kun mitään ei ole kytketty akseliin, moottorin tehokerroin ei yleensä ylitä 0,2.
Jos akselin kuorma alkaa kasvaa, myös staattorivirran aktiivinen komponentti kasvaa, joten tehokerroin kasvaa ja nimellisarvoa lähellä olevalla kuormituksella se on noin 0,8 - 0,9.
Jos nyt kuormitus jatkaa kasvuaan, eli kuormittaa akselia nimellisarvon yläpuolelle, roottori hidastuu, kasvaa lipsahdus s, roottorin induktiivinen vastus alkaa vaikuttaa ja tehokerroin alkaa pienentyä.
Jos moottori on joutokäynnillä tietyn osan käyttöajasta, voit turvautua syötetyn jännitteen pienentämiseen, esimerkiksi vaihtamalla kolmiosta tähtiin, niin käämien vaihejännite laskee 3-kertaisen juuren verran. , tyhjäkäynnin roottorin induktiivinen komponentti pienenee ja aktiivinen komponentti staattorin käämeissä kasvaa hieman. Näin ollen tehokerroin kasvaa hieman.
Periaatteessa vaihtovirtakäyttöisissä järjestelmissä, kuten asynkronisissa moottoreissa, on aina aktiivisten, induktiivisten ja kapasitiivisten komponenttien lisäksi, joten puolijakson välein tietty osa energiasta palautetaan verkkoon, ns. loisteho Q.
Tämä aiheuttaa ongelmia sähköntoimittajille: generaattori on pakotettu syöttämään verkkoon täyden tehon S, joka palaa generaattorille, mutta johdot tarvitsevat silti sopivan poikkileikkauksen tälle täytelle teholle, ja tietysti siellä on loislämmitystä. edestakaisin kiertävän loisvirran johdot... Osoittautuu, että generaattorilta vaaditaan täyttä tehoa, josta osa on periaatteessa hyödytöntä.
Puhtaasti aktiivisessa muodossa voimalaitoksen generaattori voisi toimittaa käyttäjälle paljon enemmän sähköä ja tätä varten on välttämätöntä, että tehokerroin on lähellä yksikköä, eli kuten puhtaasti aktiivisessa kuormassa, jossa Cosphi = 1.
Tällaisten olosuhteiden varmistamiseksi jotkut suuret yritykset asentavat loistehon kompensointiyksiköt, eli kelojen ja kondensaattorien järjestelmät, jotka kytketään automaattisesti rinnan asynkronisten moottoreiden kanssa, kun niiden tehokerroin pienenee.
Osoittautuu, että reaktiivinen energia kiertää oikosulkumoottorin ja tietyn asennuksen välillä, ei oikosulkumoottorin ja voimalaitoksen generaattorin välillä. Siten asynkronisten moottoreiden tehokerroin saatetaan lähes 1:een.