Реактивная мощность при синусоидальном напряжении однофазной сети мощность Р определяется как

Q = U•I•sin φ = P•tg φ

Влияние увеличения сos φ на снижение реактивных потерь

0,5

0,5

0,6

0,6

0,7

0,7

0,8

Прежний cos φ

Новый cos φ	0,8	0,9	0,8	0,9	0,8	0,9	0,9
Снижение тока,	37,5	44,5	25	33	12,5	22	11
%
Снижение потерь	61	69	43,5	55,5	23	39,5	21
по
сопротивлению,
%

Рекомендуемая емкость статических конденсаторов для корректировки единичных асинхронных двигателей

Мощность трехфазного	Статический
электродвигателя на	конденсатор, кВАр, в %
напряжение 380 В,кВт	мощности двигателя

1	-	3	50
4	-	10	45
11 -		29	40
	30		35

Схема применения правильной компенсации реактивной мощности электродвигателя:

1— трансформатор; 2— электродвигатель; З — конденсатор В первом примере (без использования конденсатора) нагрузка на транс форматор и электрическую сеть увеличивается из-за реактивной мощности (пунктирная стрелка слева). Этого можно избежать, как в примере справа, когда только активная мощность (жирная стрелка) влияет на нагрузку сети.

Пример. Асинхронный двигатель, включенный в сеть с напряжением U=220B и частотй f=50Гц, развивает на валу мощность Pдв= 11,4 кВт. К.П.Д. двигателя η = 95% при cos φ =0,74. Определить емкость С конденсатора, который необходимо включить параллельно с двигателем, чтобы повысить cos φ установки до 0,95. Решение. Мощность и ток потребляемый двигателем из сети;

РРдв 11,4 12кВт

дв 0,95

I	Р		12 103		73,7А
U cos н			220	0,74

Реактивная составляющая тока двигателя

I р.д. Iн sin н 73,7 0,67 49,4А

Ток установки I при подключении конденсаторов, т.е.

I	Р		12 103		57,4A
			220	0,95
U cos

При cos φ=0,95 угол φ=180, sin 180=0,31. Реактивная составляющая тока установки

I pу I sin 57,4 0,31 17,8A

Ток конденсаторов

Ic I рн I ру 49,4 17,8 31,6А

Емкостное сопротивление конденсаторов

Хс U 220 6,96Ом IC 31,6

Емкость конденсаторов, которые нужно подключить параллельно двигателю, для улучшения cos φ до 0,95:

	С	1		1			106		457,5мкФ
		XC		2 f XC		2	3,14 50	6,96

Пример. Определить мощность батареи конденсаторов для повышения коэффициента мощности насоса до значения cos φ = 0,92. марка двигателя 4А 180 S2 У3

Р2н 22кВт,cos н 0,91

длительно работает с нагрузкой, равной 60% от номинальной

(Кн = 60%).

Решение.

1.С помощью механической характеристики определяем cos φ с которым работает двигатель: cos φ1= 0,78 (при Кн=60 %) 2.Мощность развиваемая АД

Кн	Р2	100 Р2	Кн Р2н		60 22	13,2кВт
	Р2н
		100		100
3.Величина мощности батареи конденсаторов
Q 0,9 13,2(0,802				0,426) 4,47кВАр

4.Выбираем конденсатор КМ-0,22-4,5 (Q= 4,5 кВАр)по табл.

Рабочие характеристики АД, показывающие зависимости эксплуатационных параметров n2, η, cos φ, I1 от мощности на валу Р

Суммарные потери в электродвигателе имеют четыре основные составляющие:

• потери в стали, связанные с напряжением

Рст = Рв.т + Рг. ≡ I 2 R U 2 и не зависят от нагрузки;

• активные потери в меди I 2 R , пропорциональные квадрату тока нагрузки;

•потери на трение – постоянны для данной частоты вращения и не зависят от нагрузки;

•добавочные потери от рассеивания – зависят от нагрузки.

Способы сокращения непроизводительного расхода энергии

Эти способы являются общими для всех приводных электрических машин. К ним относятся следующие: 1.Увеличение загрузки электрооборудования до номинальной мощности и повышение равномерности его работы

Расчет экономии электроэнергии в этом случае удобно вести, определяя ее удельный расход:

W	I	[К н	(1 н )	]
н К н			К т

где ηн – КПД двигателя при номинальной нагрузке; Кн –

коэффициент нагрузки; Кт – коэффициент использования двигателя; α – коэффициент, зависящий от типа и конструкции двигателя (α =0,7 – 0,9).

Значения Кн и Кт определяются из выражений:

	Кн	Р	Кт	Тм
		Рн		Т м	Тх

При максимальном использовании двигателя, т.е. при отсутствии холостого хода (Кт =1) и полной нагрузке (Кт =1), удельный расход энергии будет минимальным:

W0 I (1 н )

н

Отношение ∆W и ∆W0 определяет увеличение удельного

расхода электроэнергии в зависимости от нагрузки и продолжительности холостого хода электродвигателя

	W		Кн Кт (1 н )
	W		[1 (1	н	)]K	н	К	т
0
отсюда следует, что экономия электроэнергии можно достичь
отключением двигателя, работающего вхолостую, повышением загрузки
двигателя и увеличением КПД. Собственно экономию энергии,
получаемую в результате повышения нагрузки эл.машины, определяют с
использованием кривых (рис. ) и с учетом коэффициента										W	/ W0
. Часовая экономия

электроэнергии

W ( 1 2 ) W

β1 и β2 – соответственно значения коэффициента β до и после повышения нагрузки.