Hệ số công suất của động cơ cảm ứng - nó phụ thuộc vào cái gì và nó thay đổi như thế nào
Trên bảng tên (bảng dữ liệu) của mỗi động cơ cảm ứng, ngoài các thông số vận hành khác, thông số của nó được chỉ định là cosin phi — cosfi… Cosine phi còn được gọi là hệ số công suất động cơ cảm ứng.
Tại sao thông số này được gọi là cos phi và nó liên quan như thế nào đến công suất? Mọi thứ khá đơn giản: phi là độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp, và nếu bạn vẽ biểu đồ công suất tác dụng, phản kháng và tổng công suất phát sinh trong quá trình vận hành của động cơ cảm ứng (máy biến áp, lò cảm ứng, v.v.), thì tỷ lệ của công suất hoạt động thành công suất tối đa — đây là cosine phi — Cosphi, hay nói cách khác — hệ số công suất.
Ở điện áp cung cấp định mức và ở tải trục định mức của động cơ cảm ứng, cosine phi hoặc hệ số công suất sẽ đơn giản bằng giá trị trên nhãn của nó.
Ví dụ: đối với động cơ AIR71A2U2, hệ số công suất sẽ là 0,8 với tải trọng trục là 0,75 mã lực.Nhưng hiệu suất của động cơ này là 79%, do đó công suất tác dụng mà động cơ tiêu thụ ở tải định mức của trục sẽ lớn hơn 0,75 kW, cụ thể là 0,75 / Hiệu suất = 0,75 / 0,79 = 0,95 kW.
Tuy nhiên, ở tải trục định mức, tham số công suất hoặc Cosphi liên quan chính xác đến năng lượng tiêu thụ của mạng. Điều này có nghĩa là tổng công suất của động cơ này sẽ bằng S = 0,95 / Cosfi = 1,187 (KVA). Trong đó P = 0,95 là công suất tác dụng tiêu thụ của động cơ.
Trong trường hợp này, hệ số công suất hoặc Cosphi có liên quan đến tải trọng trục động cơ, bởi vì với công suất cơ trục khác nhau, thành phần hoạt động của dòng điện stato cũng sẽ khác nhau. Vì vậy, ở chế độ không tải, nghĩa là khi không có gì được kết nối với trục, theo quy luật, hệ số công suất của động cơ sẽ không vượt quá 0,2.
Nếu tải trục bắt đầu tăng, thì thành phần hoạt động của dòng điện stato cũng sẽ tăng, do đó hệ số công suất sẽ tăng và ở mức tải gần với danh nghĩa, nó sẽ xấp xỉ 0,8 — 0,9.
Nếu bây giờ tải tiếp tục tăng, tức là tải trục trên giá trị định mức, thì rôto sẽ quay chậm lại, tăng trượt s, điện trở cảm ứng của rôto sẽ bắt đầu đóng góp và hệ số công suất sẽ bắt đầu giảm.
Nếu động cơ chạy không tải trong một phần thời gian hoạt động nhất định, thì bạn có thể giảm điện áp đặt vào, chẳng hạn như chuyển từ tam giác sang sao, khi đó điện áp pha của các cuộn dây sẽ giảm gốc 3 lần , thành phần cảm ứng từ rôto chạy không tải sẽ giảm và thành phần hoạt động trong cuộn dây stato sẽ tăng nhẹ. Do đó, hệ số công suất sẽ tăng lên một chút.
Về nguyên tắc, các hệ thống được điều khiển bởi dòng điện xoay chiều, chẳng hạn như động cơ không đồng bộ, ngoài các thành phần hoạt động, cảm ứng và điện dung, do đó, cứ sau nửa chu kỳ, một phần năng lượng nhất định được trả lại cho mạng, cái gọi là công suất phản kháng Q.
Thực tế này gây ra vấn đề cho các nhà cung cấp điện: máy phát buộc phải cung cấp toàn bộ công suất S cho lưới điện, điện trở lại máy phát, nhưng các dây dẫn vẫn cần tiết diện phù hợp cho toàn bộ công suất này, và tất nhiên có sự đốt nóng ký sinh của các dây từ dòng điện phản ứng lưu thông qua lại... Hóa ra máy phát điện phải cung cấp toàn bộ công suất, một số trong số đó về cơ bản là vô dụng.
Ở dạng hoàn toàn hoạt động, máy phát của nhà máy điện có thể cung cấp nhiều điện hơn cho người dùng và để làm được điều này, hệ số công suất phải gần bằng một, nghĩa là, giống như ở tải hoàn toàn hoạt động khi Cosphi = 1.
Để đảm bảo các điều kiện như vậy, một số doanh nghiệp lớn cài đặt đơn vị bù công suất phản kháng, tức là hệ thống cuộn dây và tụ điện tự động mắc song song với động cơ không đồng bộ khi hệ số công suất của chúng giảm.
Nó chỉ ra rằng năng lượng phản ứng lưu thông giữa động cơ cảm ứng và cài đặt nhất định, không phải giữa động cơ cảm ứng và máy phát điện trong nhà máy điện. Do đó, hệ số công suất của động cơ không đồng bộ được đưa về gần bằng 1.