Коэффициент мощности электропривода

Электропривод переменного тока потребляет из сети активную Р и реактивную Q мощности. Активная мощность расходуется на осуществление электроприводом полезной работы и покрытия потерь в нем, а реактивная мощность обеспечивает создание электромагнитных полей двигателя и непосредственно полезной работы не производит.

Коэффициент мощности электропривода характеризует его как потребителя электроэнергии

,

где S – полная потребляемая мощность.

Угол j определяет сдвиг фаз между напряжением сети и током электропривода. Электропривод, потребляя реактивную мощность, дополнительно нагружает систему электроснабжения , вызывая дополнительные потери напряжения и энергии в ее элементах.

Для большинства АД . Для этих значений , т.е. АД на каждый киловатт активной мощности потребляет из сети 0,5...0,75 квар реактивной мощности. Чем ниже cosj, тем большую реактивную мощность потребляет АД из сети, загружая её дополнительным током и вызывая в ней дополнительные потери.

Коэффициент мощности АД существенно зависит от его нагрузки. При холостом ходе АД коэффициент невелик, т.к. относительно велика доля реактивной мощности по сравнению с активной. По мере увеличения нагрузки АД возрастает и cosj достигая своего максимального значения примерно в области номинальной нагрузки. Зависимость cosj от кратности механической нагрузки для АД серии 4А при различных уровнях номинальных cosj_н представлена на рисунке.

Асинхронные двигатели являются основными потребителями реактивной мощности в системе электроснабжения. Для снижения потребления АД реактивной мощности и тем самым повышения коэффициента мощности необходимо выполнить следующее:

· заменить малозагруженный АД двигателем меньшей мощности. При замене АД меньшей мощности будет работать в области больших нагрузок с более высоким cosj. Кроме того КПД полностью загруженного двигателя будет высоким;

· понизить напряжение у АД, работающего с малой загрузкой. При этом уменьшаются потребляемый из сети ток и реактивная мощность и повышается cosj. Реализуется это с помощью регулятора напряжения или, переключением обмотки статора со схемы треугольника на звезду, что приводит к снижению напряжения на обмотке каждой фазы в раз;

· ограничить холостой ход АД;

· применить СД вместо АД;

· использовать компенсирующие устройства.