Коэффициент мощности асинхронного двигателя: 5.10. КПД и коэффициент мощности асинхронного двигателя

Содержание

5.10. КПД и коэффициент мощности асинхронного двигателя

5. Асинхронные машины

ности при увеличении полезной нагрузки P2 (рис. 5.24). Ток и потребляемая мощность при значении полезной мощности, равном нулю, отличны от нуля и определяются величиной тока и мощности холостого хода.

Коэффициент полезного действия электродвигателя

η =1−

рΣ

=1−

рΣ

 

 

,

(5.115)

 

Р +

р

 

 

Р

Σ

 

 

1

 

2

 

 

где p∑ – суммарные потери мощности; P1 – потребляемая асинхронным двигателем (его статорной обмоткой) активная электрическая мощность; P2 – полезная механическая мощность (снимаемая с вала двигателя).

КПД современных асинхронных двигателей при номинальной нагрузке для машин мощностью свыше 100 кВт составляет 0,92−0,96, мощностью 1−100 кВт – 0,7−0,9, а микромашин – 0,4−0,6 (большие значения относятся к машинам большей мощности).

Так же, как в трансформаторе, потери мощности асинхронного двигателя следует разделить на потери постоянные и переменные (или потери холостого хода и короткого замыкания). Постоянные потери не зависят от нагрузки. Это потери магнитные, механические, электрические холостого хода.

Магнитные потери определяются аналогично магнитным потерям трансформатора с помощью формулы Штейнметца:

р

 

= k

p

B

2

 

f

1,3

G ,

(5.116)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мг

 

d 1,0 / 50

 

 

50

 

с

 

где p1,0/50 – удельные потери в стали на единицу массы при частоте 50 Гц и индукции 1,0 Тл; B – индукция на участке магнитопровода; Gc – масса

сердечника (магнитопровода) или его участка.

Частота перемагничивания в роторе f2 = f1s в рабочем режиме двигателя существенно меньше частоты магнитной индукции в статоре; масса магнитопровода ротора также меньше аналогичной массы статора. Обычно в практических расчетах асинхронных двигателей общепромышленного применения пренебрегают магнитными потерями в роторе.

Механические потери pмх состоят из потерь в подшипниках pподш, потерь на трение щеток о кольца pтр.щ (только для фазного ротора), вентиля-

220

5. Асинхронные машины

ционных потерь pвент, включающих в себя потери на трение частей машины о воздух и потери в крыльчатке вентилятора, установленной на валу машины:

рмх = рподш + рвент + ртр.щ .

(5.117)

Механические потери зависят только от частоты вращения и составляют не более 2 % от номинальной мощности машины. Поскольку частота вращения асинхронного двигателя при изменении нагрузки от нуля до номинальной изменяется мало, то механические потери считают постоянными.

В отличие от трансформатора в асинхронном двигателе учитывают электрические потери холостого хода, поскольку ток холостого хода в нем существенно больше, чем в трансформаторе, и составляет от 20 до 50 % от номинального тока (причины такого значения I0 объяснены в п. 5.1):

р

эл0

= m r I 2 .

(5.118)

 

1 1 0

 

Таким образом, потери холостого хода

р0 = рмх + рмг + рэл0 .

(5.119)

К потерям переменным (короткого замыкания) относят электрические потери в обмотках статора и ротора:

рэл1 = m1r1I12; рэл2 = m1r2′(I2′)2 .

(5.120)

К переменным потерям относят и добавочные потери, вызванные различными причинами: неравномерностью зазора, технологическими погрешностями, вытеснением тока в проводниках обмотки, пульсациями магнитного потока и т. д. Обычно эти потери рассчитывают как определенный процент от номинальной мощности по формуле (5.73).

Итак, переменные потери, как следует из формул (5.120), (5.73), зависят от второй степени тока или второй степени коэффициента нагрузки kнг = I/Iн (отношения тока текущей нагрузки к номинальному его значению):

pк = pэл2 + pд = m1rк(I2′)2 +(I Iн )2 pд = kнг2 ркн,

(5.121)

где pкн – потери короткого замыкания при номинальном токе.

Таким образом, суммарные потери мощности можно представить в следующем виде:

pΣ = p0 + pк = p0 + kнг2 pкн .

(5.122)

221

5. Асинхронные машины

р,%

 

η,%

 

η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

80

 

 

ηmax

 

рΣ

 

 

 

 

8

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

рк

6

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р0

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

kнг

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iкр

 

 

 

 

 

 

Рис. 5.23. Зависимость КПД двигателя и его потерь от коэффициента нагрузки

Формулу (5.115) запишем с учетом выражения (5.122):

 

 

 

р

+ k 2

р

 

 

 

 

η =1−

 

 

0

нг

кн

 

 

.

(5.123)

k

нг

Р + р + k 2

р

 

 

 

2

0

нг

 

кн

 

Характер зависимости КПД от коэффициента нагрузки такой же, как

иу трансформатора. При увеличении нагрузки КПД возрастает за счет уве-

личения Р2, но одновременно быстрее, чем Р2, возрастают переменные потери рк, поэтому при некотором токе Iкр рост КПД прекращается и в дальнейшем начинает уменьшаться (рис. 5.23). Если исследовать функцию

(5.123) на экстремум (взять производную dη/dkнг и приравнять ее к нулю), то получим условие максимума КПД: он наступает при равенстве переменных

ипостоянных потерь рк = р0. При проектировании электрической машины стремятся так распределить потери мощности, чтобы указанное условие выполнялось при наиболее вероятной нагрузке машины, несколько мень-

шей номинальной. Во вращающихся электрических машинах средней и большой мощности это условие выполняется при нагрузках 60−80 % от номинальной (коэффициент нагрузки kнг = 0,6−0,8). На рис. 5.23 приведены зависимости изменения КПД и потерь мощности от коэффициента нагрузки.

Коэффициент мощности асинхронной машины определяют как отношение активного тока к полному току или активной потребляемой мощности к полной мощности по выражению

 

I

P1

 

P1

 

 

cos ϕ =

=

 

=

 

.

(4.53)

 

 

 

1

I1

S

 

m1U1I1

 

 

 

 

 

 

222

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Асинхронные машины

cosϕ

 

 

 

 

 

I2′

cosψ2

 

 

1,0

 

 

 

cosϕ

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

I2′

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

I2′а

cosψ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kнг

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

1,0

0,5

1,0

 

 

 

Рис. 5.24. Характеристика

 

 

 

Рис. 5.25. Зависимости тока

 

 

коэффициента мощности

 

 

 

роторной обмотки и cosψ2

от скольжения

Асинхронный двигатель, так же как и трансформатор, независимо от нагрузки потребляет из сети отстающий ток, поэтому его cos φ1 всегда меньше единицы.

При холостом ходе асинхронного двигателя коэффициент мощности мал и составляет cos φ0 = 0,08−0,15 (рис. 5.24). Это объясняется малой величиной активной составляющей тока, идущего на покрытие лишь достаточно небольших потерь активной мощности. В то же время реактивная составляющая тока холостого хода сравнительно велика, поскольку потребляется двигателем для создания основного магнитного потока, практически не зависящего от нагрузки. При увеличении нагрузки cos φ1 сначала довольно быстро растет при увеличении момента на валу, затем рост его замедляется и достигает максимума при мощности, близкой к номинальной (рис. 5.24). Но при увеличении момента уменьшается частота вращения и растет скольжение. При этом увеличивается частота тока в роторе f2 = f1s, его индуктивное сопротивление. Снижается и cos φ1, как правило, при нагрузках, выше номинальных.

Вследствие массового использования асинхронных двигателей для рационального электроснабжения предприятий следует так организовывать технологический процесс, чтобы асинхронные двигатели были загружены в соответствии сихноминальной мощностью инеработали нахолостомходу.

Величина коэффициента мощности для двигателей с короткозамкнутым ротором мощностью до 100 кВт достигает 0,7−0,9, а для двигателей свыше 100 кВт cos φ1 = 0,9−0,95. В двигателях с фазным ротором cos φ1 и КПД несколько ниже, что объясняется дополнительными потерями на трение щеток, худшим использованием объема ротора из-за наличия изоляции в его пазах и увеличением намагничивающего тока в результате уменьшения сечения зубцов ротора.

223

Повышение коэффициента мощности асинхронных двигателей | Руководство по устройству электроустановок | Оборудование

Страница 59 из 77

7 Повышение коэффициента мощности асинхронных двигателей

Индивидуальная компенсация для двигателя рекомендуется для двигателей большой мощности (КВА) по отношению к заявленной мощности установки
7. 1 Подсоединение блока конденсаторов и уставки защиты

Общие замечания
Из-за малого потребления активной мощности коэффициент мощности двигателя крайне низкий при холостом ходе или при малой нагрузке. Реактивный ток двигателя остается практически постоянным при всех нагрузках, так что, на ряд ненагруженных двигателей приходится потребление реактивной мощности, которое лишь негативно сказывается на установке по причинам, описанным в предыдущих разделах.

Поэтому, два хороших правила состоят в том, что ненагруженные двигатели следует выключать, а номинальные значения двигателей не должны завышаться (поскольку это лишь снизит их нагрузку).
Соединение

Блок конденсаторов должен подсоединяться непосредственно к зажимам двигателя. Специальные двигатели
Не рекомендуется применять компенсации для специальных двигателей (шаговые, реверсивные и т.д.).

Влияние на уставки защиты
После применения компенсации для двигателя ток блока двигатель-конденсатор станет меньше, чем до компенсации, при том же режиме нагрузки двигателя. Это вызвано тем, что значительная часть реактивной составляющей тока двигателя подается от конденсатора, как показано на Рис. К23.

Если максимально токовая защита двигателя расположена до соединения двигателя и конденсатора (это всегда так в случае подсоединения конденсаторов к зажимам), уставки реле защиты должны уменьшаться на отношение: cos ф до компенсации/cos ф после компенсации
K18

Рис. К2•: До компенсации трансформатор подает всю реактивную мощность; после компенсации конденсатор подает большую часть реактивной мощности

Рис. К24: Максимальное значение квар компенсации коэффициента мощности, применяемое на зажимах двигателя без риска самовозбуждения

Обороты,об/мин

Коэффициент уменьшения

750

0.88

1000

0.90

1500

0. 91

3000

0.93

Рис. К21: Коэффициент уменьшения для максимально токовой защиты после компенсации
Для двигателей с компенсацией в соответствии со значениями квар, указываемыми на Рис. К24 (максимальные значения, рекомендуемые для предотвращения самовозбуждения стандартных асинхронных двигателей, как обсуждается в п.7.2), указанное выше отношение будет иметь значение, аналогичное указываемому для соответствующих оборотов на Рис. К25.

Если блок конденсаторов подсоединяется к зажимам асинхронного двигателя, важно проверить что его номинальное значение меньше значения, при котором возможно самовозбуждение

Рис. К2,: Подсоединение блока конденсаторов к двигателю

7.2 Методы предотвращения самовозбуждения асинхронного двигателя
Двигатель с высокоинерционной нагрузкой будет продолжать вращаться (если специально не затормаживается) после выключения его питания.

«Магнитная инерция» цепи ротора означает создание ЭДС в обмотке статора на короткий период времени после выключения, которая уменьшиться до нуля через 1 или 2 периода в случае двигателя без компенсации.
Однако, конденсаторы компенсации коэффициента мощности составляют 3-х фазную «безваттную» нагрузку для такой затухающей ЭДС, которая вызывает емкостные токи в обмотке статора. Такие токи в статоре создают вращающееся магнитное поле в роторе, которое действует точно по той же оси и в том же направлении, что и затухающее электромагнитное поле.

Как следствие, поток ротора увеличивается; токи статора увеличиваются; и напряжение на зажимах двигателя повышается; иногда до опасно высокого уровня. Это явление известно как самовозбуждение и является одной из причин того, почему генераторы переменного тока, как правило, не работают при опережающих коэффициентах мощности, т.е., имеется тенденция к спонтанному (и неконтролируемому) самовозбуждению. Примечания:
Характеристики двигателя, приводимого в движение инерцией нагрузки, не являются строго идентичными его характеристикам холостого хода. Однако, данное предположение является достаточно точным с практической точки зрения.

В двигателе, действующем в качестве генератора, циркулирующие токи являются в основном реактивными, так что, эффект торможения (замедления) двигателя вызван главным образом только нагрузкой, представленной его охлаждающим вентилятором.
Ток (угол отставания почти 90°), потребляемый от источника питания ненагруженным двигателем в нормальных условиях, и ток (угол опережения почти 90°), подаваемый на конденсаторы двигателем, выступающим в качестве генератора, имеют одинаковое фазовое соотношение с напряжением на зажимах. Именно поэтому две характеристики могут налагаться на один график.

Для предотвращения самовозбуждения, как описывается выше, номинальная мощность (квар) блока конденсаторов должна ограничиваться следующим максимальным значением: Qc У 0.9 х !о х Un х 3, где Io = ток холостого хода двигателя и Un = межфазное номинальное напряжение двигателя (в кВ). На Рис. К26 приводятся значения Qc, соответствующие данному критерию.
Пример:

3-хфазный двигатель, 75 кВт, 3000 об/мин, 400В, может иметь блок конденсаторов не выше 17 квар согласно Рис. К24. Табличные значения, как правило, слишком малы для соответствующей компенсации двигателя до нормально требуемого уровня cos ф (Рис. К27). Однако, дополнительная компенсация может применяться для системы, например, общий блок конденсаторов, установленный для централизованной компенсации ряда небольших единиц оборудования.
Высокоинерционные двигатели и/или нагрузки

В любой установке с высокоинерционными нагрузками, приводимыми в действие
двигателями, выключатели или контакторы, управляющие такими двигателями, должны

быстро выключаться в случае полной потери электропитания.
Если не принять такой меры предосторожности, высока вероятность возникновения крайне

высоких напряжений (из-за самовозбуждения), поскольку все другие блоки конденсаторов
системы расположены параллельно с блоками конденсаторов высокоинерционных

двигателей.
Поэтому, схема защиты таких двигателей должна включать реле отключения по максимальному напряжению вместе с реле контроля обратной мощности (двигатель подает питание на остальное оборудование до рассеяния полученной инерциальной энергии). Если блок конденсаторов, связанный с высокоинерционным двигателем, больше, чем рекомендованный на Рис. К24, он должен управляться отдельно с помощью выключателя или контактора, который осуществляет выключение вместе с главным выключателем или контактором двигателя, как показано на Рис. К26.

7 Повышение коэффициента мощности двигателей

Включение главного контактора осуществляется после включения конденсаторов.

8 Пример установки до и после компенсации коэффициента мощности

Установка до компенсации коэффициента мощности
Установка после компенсации коэффициента мощности

Примечание: Фактически, cos ф цеха остается равным 0,75, но cos ф всей установки до блока конденсаторов на низковольтных терминалах трансформатора, — 0,928. Как указывается в п.6.2, cos ф на стороне высокого напряжения трансформатора немного ниже (2) из-за потерь реактивной мощности в трансформаторе.

Рис. К2!: Технико-экономическое сравнение установки до и после компенсации коэффициента мощности
Стрелки указывают векторные величины

Тем более в случае до компенсации

  • Назад
  • Вперед

Часто задаваемые вопросы — Schneider Electric

 {"searchBar":{"inputPlaceholder":"Поиск по ключевому слову или задать вопрос","searchBtn":"Поиск","error":"Пожалуйста, введите ключевое слово для поиска"} } 

0.0.0″> В чем разница между продуктами RCBO и RCCB Acti 9?

— ВДТ: это устройство из линейки Acti 9, используемое для полной защиты (защита от перегрузки + защита от короткого замыкания + защита от утечки на землю с различной чувствительностью) — ВДТ: это устройство…

В чем разница между логикой SR2 и SR3?

SR2 — это компактная линейка Zelio Logic, в которую нельзя добавлять модули расширения ввода-вывода или коммуникационные модули. В то время как SR3 — это модульная серия, в которую можно добавлять модули расширения ввода-вывода и…

Каково значение выдерживаемого напряжения промышленной частоты в течение одной минуты для NSX.

..

Модельный ряд Compact NSX имеет Uimp 8 кВ. В соответствии со стандартом IEC-60947-1 / 60947-2, на выключателе проводятся испытания импульсной волной 1,2/50 мкс и выдерживаемым напряжением промышленной частоты. Для силовой частоты…

С устройством плавного пуска ATS48C32Q я буду использовать предохранитель DF431700, сколько предохранителей..

Вам нужно будет использовать три предохранителя, и для справки: DF431700 продается по отдельности.

Часто задаваемые вопросы о популярных видеоПопулярные видео для настройки функций режимов работы в Ecodial.

..

Видео: Как установить/заменить расцепитель на/с…

Узнайте больше в разделе часто задаваемых вопросов по общим знаниямОбщие знания

Как сбросить пароль логики Zelio ?

Пароль можно сбросить, очистив программу внутри Zelio либо путем переноса новой программы на Zelio, либо очистив уже существующую программу путем обновления прошивки Пожалуйста, найдите…

Что понимают под симметричным и асимметричным током отключения?

Проблема: Заказчик хочет знать значение симметричного и несимметричного тока отключения автоматического выключателя и что они означают. Окружающая среда: Автоматический выключатель Разрешение: — Симметричное…

Почему некоторые продукты имеют двойной код с двумя классами защиты IP (например, IP65) / IP67)?

Вторая характеристическая цифра в обозначении IP указывает на степень защиты, обеспечиваемую корпусом, от вредного воздействия на оборудование из-за попадания воды. 5 =>…

Трехфазные электрические двигатели. Коэффициент мощности в зависимости от индуктивной нагрузки

Коэффициент мощности системы электроснабжения переменного тока определяется как отношение активной (истинной или действительной) мощности 9Полная мощность от 0102 до , где

  • Активная (реальная или истинная) мощность измеряется в ваттах ( Вт ) и представляет собой мощность, потребляемую электрическим сопротивлением системы, выполняющей полезную работу
  • Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА) и представляет собой произведение напряжения в системе переменного тока на весь ток, протекающий в ней. Это векторная сумма активной и реактивной мощности
  • Реактивная мощность  измеряется в реактивных вольт-амперах ( ВАР ). Реактивная мощность — это мощность, накапливаемая и отводимая асинхронными двигателями, трансформаторами и соленоидами.
  • Активная, реактивная и полная мощность

Реактивная мощность требуется для намагничивания электродвигателя, но не выполняет никакой работы. Реактивная мощность, требуемая индуктивными нагрузками, увеличивает количество полной мощности и требуемую подачу в сеть от поставщика электроэнергии к системе распределения.

Увеличение реактивной и полной мощности приведет к уменьшению коэффициента мощности — PF .

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности обычно определяют — PF — как косинус фазового угла между напряжением и током — или « cosφ »: где

PF = коэффициент мощности

φ = фазовый угол между напряжением и током

 Коэффициент мощности, определенный IEEE и IEC, представляет собой отношение между приложенной активной (истинной) мощностью — и полной мощностью , и в общем случае может быть выражен как:

PF = P / S (1)

, где

PF = Фактор мощности

P = Активная (True Or) Power (Watts)

S = Appet). вольт ампер)

Низкий коэффициент мощности является результатом индуктивных нагрузок, таких как трансформаторы и электродвигатели. В отличие от резистивных нагрузок, создающих тепло за счет потребления киловатт, индуктивные нагрузки требуют протекания тока для создания магнитных полей для выполнения желаемой работы.

Коэффициент мощности является важным показателем в электрических системах переменного тока, поскольку

  • общий коэффициент мощности менее 1 указывает на то, что поставщику электроэнергии необходимо обеспечить большую генерирующую мощность, чем фактически требуется
  • искажение формы волны тока, которое способствует снижению коэффициента мощности, вызвано искажением формы волны напряжения и перегревом нейтральных кабелей трехфазных систем. путем введения ограничений на амплитуду гармоник тока.

    Пример — коэффициент мощности

    Промышленная установка потребляет 200 А при 400 В , трансформатор питания и резервный ИБП имеют номинал 400 В x 200 А = 80 кВА .

    Если коэффициент мощности — PF — из нагрузок — 0,7 — только

    80 KVA × 0,7

    = 56 KW

    из реальной энергии потребляется по системе. Если коэффициент мощности близок к 1 (чисто резистивная цепь), система питания с трансформаторами, кабелями, распределительным устройством и ИБП может быть значительно меньше.

    • Любой коэффициент мощности менее 1 означает, что проводка цепи должна пропускать больший ток, чем это было бы необходимо при нулевом реактивном сопротивлении в цепи, чтобы передать такое же количество (действительной) мощности на резистивную нагрузку.
    Conductor Cross-Section vs. Power Factor

    Required cross-section area of ​​conductor with lower power factor:

    Power Factor 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0,5 0. 4 0.3
    Cross-Section 1 1.2 1.6 2.04 2.8 4.0 6.3 11.1

    A low power factor is expensive и неэффективны, и некоторые коммунальные предприятия могут взимать дополнительную плату, если коэффициент мощности меньше 0,95 . Низкий коэффициент мощности снизит пропускную способность электрической системы, увеличивая ток и вызывая падение напряжения.

    «Опережающий» или «отстающий» коэффициент мощности

    Коэффициент мощности обычно указывается как «опережающий» или «отстающий», чтобы показать знак фазового угла.

    • При чисто резистивной нагрузке ток и напряжение меняют полярность ступенчато, и коэффициент мощности будет равен 1 . Электрическая энергия течет в одном направлении по сети в каждом цикле.
    • Индуктивные нагрузки — трансформаторы, двигатели и обмотки — потребляют реактивную мощность, при этом форма волны тока отстает от напряжения.
    • Емкостные нагрузки — батареи конденсаторов или подземные кабели — генерируют реактивную мощность, причем фаза тока опережает напряжение.

    Индуктивные и емкостные нагрузки накапливают энергию в магнитных или электрических полях в устройствах во время частей циклов переменного тока. Энергия возвращается обратно в источник питания в течение остальных циклов.

    В системах с главным образом индуктивной нагрузкой – как правило, на промышленных предприятиях с большим количеством электродвигателей – запаздывающее напряжение компенсируется батареями конденсаторов.

    Коэффициент мощности для трехфазного двигателя

    Полная мощность, необходимая для индуктивного устройства, такого как двигатель или аналогичный, состоит из

    • Активная (действительная) мощность (измеряется в киловаттах, кВт) нерабочая мощность, вызванная током намагничивания, необходимая для работы устройства (измеряется в киловарах, кВАр)

    Коэффициент мощности трехфазного электродвигателя может быть выражен как:

    PF = P / [(3) 1/2 U I] (2)

    , где

    PF = Фактор мощности

    P = Power Applied (Wats) Wits).

    U = напряжение (V)

    I = ток (A, AMPS)

    — или альтернатива:

    P = (3) 1/2 7

    P = (3) 1/2 7 I P = (3) 1/2 7 I. P = (3) 1/2 . 10 P = (3) 1/2 .

       =   (3) 1/2 U I cos φ                  (2b)

    U, l и cos φ обычно указываются на паспортной табличке двигателя.

    Typical Motor Power Factors

    Power
    (hp)
    Speed ​​
    (rpm)
    Power Factor (cos φ )
    Unloaded 1/4 load 1/2 загрузки 3/4 загрузки полная загрузка
    0 — 5 1800 0.15 — 0.20 0.5 — 0.6 0.72 0. 82 0.84
    5 — 20 1800 0.15 — 0.20 0.5 — 0.6 0.74 0.84 0.86
    20 — 100 1800 0.15 — 0.20 0.5 — 0.6 0.79 0.86 0.89
    100 — 300 1800 0.15 — 0.20 0.5 — 0.6 0.81 0.88 0.91
    • 1 hp = 745.7 W

    Power Factor by Industry

    Typical un-improved power factors:

    902 902 95 Металлообработка

    59 65 — 70

    Industry Power Factor
    Brewery 75 — 80
    Cement75 — 80
    Chemical 65 — 75
    Electro-chemical 65 — 75
    Foundry 75 — 80
    Forging 70 — 80
    Hospital 75 — 80
    Производство, машины 60 — 65
    Производство, покраска 65 — 70
    Mine, coal 65 — 80
    Office 80 — 90
    Oil pumping 40 — 60
    Plastic production 75 — 80
    Stamping 60 — 70
    Steel works 65 — 80
    Textiles 35 — 60

    Benefits of Power Factor Corrections

    • снижение счетов за электроэнергию — предотвращение штрафа за низкий коэффициент мощности со стороны энергоснабжающей компании
    • увеличение мощности системы — дополнительные нагрузки могут быть добавлены без перегрузки системы
    • улучшенные рабочие характеристики системы за счет снижения потерь в линии — благодаря меньшему току
    • улучшение рабочие характеристики системы за счет усиления напряжения – предотвращение чрезмерного падения напряжения

    Коррекция коэффициента мощности с помощью конденсатора

    Capacitor correction factor
    Power factor before improvement (cosΦ) Power factor after improvement (cosΦ) 
    1. 0 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93 0.92 0.91 0.90
    0.50 1.73 1.59 1.53 1.48 1.44 1.40 1.37 1.34 1.30 1.28 1.25
    0.55 1.52 1.38 1.32 1.28 1.23 1.19 1.16 1.12 1.09 1.06 1.04
    0.60 1.33 1.19 1.13 1.08 1.04 1.01 0.97 0.94 0.91 0.88 0.85
    0.65 1.17 1.03 0.97 0.92 0.88 0. 84 0.81 0.77 0.74 0.71 0.69
    0.70 1.02 0.88 0.81 0.77 0.73 0.69 0.66 0.62 0.59 0.56 0.54
    0.75 0.88 0.74 0.67 0.63 0.58 0.55 0.52 0.49 0.45 0.43 0.40
    0.80 0.75 0.61 0.54 0.50 0.46 0.42 0.39 0.35 0.32 0.29 0.27
    0.85 0.62 0.48 0.42 0.37 0.33 0.29 0.26 0.22 0.19 0.16 0. 14
    0.90 0.48 0.34 0.28 0.23 0.19 0.16 0.12 0.09 0.06 0.02
    0.91 0.45 0.31 0.25 0.21 0.16 0.13 0.09 0.06 0.02
    0.92 0.43 0.28 0.22 0.18 0.13 0.10 0.06 0.03
    0.93 0.40 0.25 0.19 0.15 0.10 0.07 0.03
    0.94 0.36 0.22 0.16 0.11 0.07 0.04
    0. 95 0.33 0.18 0.12 0.08 0.04
    0.96 0.29 0.15 0.09 0.04
    0.97 0.25 0.11 0.05
    0,98 0,20 0,06
    0.99 0.14
    Example — Improving power factor with capacitor

    An electrical motor with power 150 kW has power factor before improvement cosΦ = 0,75 .

    Для требуемого коэффициента мощности после улучшения cosΦ = 0,96 — поправочный коэффициент конденсатора равен 0,58 .

    Требуемая мощность квар может быть рассчитана как

    C = (150 кВт) 0,58

      = 87 квар коррекция асинхронных двигателей примерно до 95% коэффициента мощности.

    Мощность асинхронного двигателя
    (л.с.)
    Номинальная скорость двигателя (об/мин)
    3600 1800 1200
    Capacitor Rating
    (KVAR)
    Reduction of Line Current
    (%)
    Capacitor Rating
    (KVAR)
    Reduction of Line Current
    (%)
    Capacitor Rating
    (KVAR)
    Reduction of Line Current
    (%)
    3 1.5 14 1.5 23 2.5 28
    5 2 14 2. 5 22 3 26
    7.5 2.5 14 3 20 4 21
    10 4 14 4 18 5 21
    15 5 12 5 18 6 20
    20 6 12 6 17 7.5 19
    25 7.5 12 7.5 17 8 19
    30 8 11 8 16 10 19
    40 12 12 13 15 16 19
    50 15 12 18 15 20 19
    60 18 12 21 14 22.

    Коэффициент мощности асинхронного двигателя: 5.10. КПД и коэффициент мощности асинхронного двигателя