Ang power factor ng induction motor — kung ano ang nakasalalay at kung paano ito nagbabago

Sa nameplate (data plate) ng bawat induction motor, bilang karagdagan sa iba pang mga parameter ng operating, ang parameter nito ay ipinahiwatig bilang cosine phi — cosfi… Ang Cosine phi ay tinatawag ding induction motor power factor.

Bakit tinawag na cos phi ang parameter na ito at paano ito nauugnay sa kapangyarihan? Ang lahat ay medyo simple: ang phi ay ang pagkakaiba sa phase sa pagitan ng kasalukuyang at boltahe, at kung i-graph mo ang aktibo, reaktibo at kabuuang kapangyarihan na nangyayari sa panahon ng pagpapatakbo ng isang induction motor (transformer, induction furnace, atbp.), lumalabas na ang ratio of active power to full power — ito ay cosine phi — Cosphi, o sa madaling salita — power factor.

Sa na-rate na boltahe ng supply at sa na-rate na load ng shaft ng isang induction motor, ang cosine phi o power factor ay magiging katumbas lamang ng halaga ng nameplate nito.

Halimbawa, para sa AIR71A2U2 engine, ang power factor ay magiging 0.8 na may shaft load na 0.75 kW.Ngunit ang kahusayan ng motor na ito ay 79%, samakatuwid ang aktibong kapangyarihan na natupok ng motor sa rated shaft load ay higit sa 0.75 kW, lalo na 0.75 / Efficiency = 0.75 / 0.79 = 0.95 kW.

Gayunpaman, sa rated shaft load, ang power parameter o Cosphi ay tiyak na nauugnay sa enerhiya na natupok ng network. Nangangahulugan ito na ang kabuuang lakas ng motor na ito ay magiging katumbas ng S = 0.95 / Cosfi = 1.187 (KVA). Kung saan ang P = 0.95 ay ang aktibong kapangyarihan na natupok ng motor.

Sa kasong ito, ang power factor o Cosphi ay nauugnay sa motor shaft load, dahil sa iba't ibang shaft mechanical power, ang aktibong bahagi ng stator current ay magkakaiba din. Kaya, sa idle mode, iyon ay, kapag walang konektado sa baras, ang power factor ng motor ay hindi lalampas, bilang panuntunan, 0.2.

Kung ang pag-load ng baras ay nagsimulang tumaas, kung gayon ang aktibong bahagi ng kasalukuyang stator ay tataas din, samakatuwid ang power factor ay tataas, at sa isang load na malapit sa nominal ito ay humigit-kumulang 0.8 - 0.9.

Kung ngayon ang pag-load ay patuloy na tumataas, iyon ay, upang mai-load ang baras sa itaas ng nominal na halaga, kung gayon ang rotor ay bumagal, tumaas madulas s, magsisimulang mag-ambag ang inductive resistance ng rotor at magsisimulang bumaba ang power factor.

Kung ang motor ay idling para sa isang tiyak na bahagi ng oras ng pagpapatakbo, pagkatapos ay maaari mong gamitin ang pagbawas ng inilapat na boltahe, halimbawa, ang paglipat mula sa isang delta sa isang bituin, kung gayon ang phase boltahe ng windings ay bababa ng isang ugat ng 3 beses , ang inductive component mula sa idle rotor ay bababa, at ang aktibong bahagi sa stator windings ay tataas nang bahagya. Kaya, ang power factor ay tataas nang bahagya.

Sa prinsipyo, ang mga system na hinimok ng alternating current, tulad ng mga asynchronous na motor, ay palaging mayroong, bilang karagdagan sa mga aktibo, inductive at capacitive na mga bahagi, samakatuwid, bawat kalahating cycle, ang isang tiyak na bahagi ng enerhiya ay ibinalik sa network, ang tinatawag na reaktibong kapangyarihan Q. 

Ang katotohanang ito ay lumilikha ng mga problema para sa mga supplier ng kuryente: ang generator ay napipilitang magbigay ng buong kapangyarihan S sa grid, na bumalik sa generator, ngunit ang mga wire ay nangangailangan pa rin ng angkop na cross-section para sa buong kapangyarihan na ito, at siyempre mayroong parasitic heating ng ang mga wire mula sa reaktibong kasalukuyang nagpapalipat-lipat... Lumalabas na ang generator ay kinakailangan upang maghatid ng buong kapangyarihan, ang ilan sa mga ito ay karaniwang walang silbi.

Sa isang purong aktibong anyo, ang generator ng planta ng kuryente ay maaaring magbigay ng higit na kuryente sa gumagamit at para dito kinakailangan na ang power factor ay malapit sa pagkakaisa, iyon ay, tulad ng sa isang purong aktibong pagkarga kung saan ang Cosphi = 1.

Upang matiyak ang gayong mga kundisyon, nag-i-install ang ilang malalaking negosyo reactive power compensation units, iyon ay, mga sistema ng mga coil at capacitor na awtomatikong konektado sa parallel sa mga asynchronous na motor kapag bumababa ang kanilang power factor.

Lumalabas na ang reaktibong enerhiya ay umiikot sa pagitan ng induction motor at ng ibinigay na pag-install, hindi sa pagitan ng induction motor at generator sa power plant. Kaya, ang power factor ng mga asynchronous na motor ay dinadala sa halos 1.