cosφ, холостой ход и ассинхронный двигатель
31 Март 2012 База знаний электрика
Мне много приходит писем от моих читателей и посетителей сайта, спрашивают совета, интересуются как лучше поступить в том или ином случае когда возникают затруднения в электрике для дома.
Частенько задают вопросы и по теории электротехники. Я конечно не профессор и досконально всего не знаю по теории, но в свое время у меня были хорошие преподователи по ТОЭ и хорошо “вдолбили” мне базовые знания, да я особо и не сопротивлялся)))
Поэтому на несложные вопросы могу ответить что и делаю сейчас.
В одном из писем меня спрашивают: “Почему у ассинхронного двигателя на холостом ходу низкий косинус фи?”
Отвечаю:
Потому что вся энергия, которую двигатель забирает из сети расходуется на 99% на создание магнитного поля внутри движка- намагничивание статора, создание вращающегося магнитного поля, в роторе наводится ЭДС, происходит сцепление двух магнитных полей и т.д.
Это- реактивная энергия.
Вспомним формулу косинуса фи:
По сути косинус фи (cosφ) служит показателем потребления реактивной энергии.
Сosφ показывает соотношение активной мощности к полной.
Если активная энергия (Р) расходуется на создание полезной работы, например электродвигатель приводит в движение вал токарного станка, то реактивная энергия (Q) расходуется только на создание магнитного поля.
На холостом ходу значение полезной (активной) мощности близко к нулю, а следовательно и значение косинуса фи- минимальное.
В номинальном режиме работы электродвигателя, когда к его валу подключена соответствующая наргузка, его cosφ=0,75÷0,95.
На холостом ходу- cosφ=0,08÷0,15
Поэтому и выбирают электродвигатель так, что бы он соответствовал мощности нагрузки, иначе КПД у двигателя будет низким и cosφ тоже, что приводит к излишним тратам электроэнергии.
Приведу пример: никто не будет подключать на бытовой наждак трехфазный двигатель мощностью 30 кВт если можно обойтись движком на 1-1,5кВт.
Если это сделать то такой мощный двигатель будет работать вхолостую и потреблять при этом большой ток на создание электромагнитного поля. При этом он будет зря нагружать сеть питания реактивным током, что в свою очередь приводит к увеличению потерь в проводах линии ВЛ.
Поэтому cosφ у электродвигателя должен быть максимальным.
Узнайте первым о новых материалах сайта!
Просто заполни форму:
Теги: коэффициент мощности
31 Март 2012 в 23:03
Сайт мужской. Удачи вам в продвижении сайта.
31 Март 2012 в 23:30
Большое спасибо за интересную и содержательную статью! Давно не читал ничего подобного.
31 Март 2012 в 23:52
Точная и грамотная статья, спасибо большое=) Приглашаю с удовольствием и на свой сайт.
01 Апр 2012 в 18:20
Стоящая вещица =)
01 Апр 2012 в 20:37
в книгах по эл. технике приводилось немного другое обьяснению термина cosф
01 Апр 2012 в 20:57
Поздравляю с Днем Смеха, желаю улыбок, радости, веселья. Запастись чувством юмора и приобрести запас отличного настроения на весь 2012 год!
ПЕРВОЕ АПРЕЛЯ –
День весёлый смеха.
Может, Вы разыграны
Будете с успехом…
Вы не обижайтесь
Сегодня на друзей!
А шуткой озорною
Ответьте им скорей!
01 Апр 2012 в 23:41
Кого, блин, так волнует холостой ход асинхронного двигателя? Электроэнергию бережёт, или собрался подстанцию на дому открывать?
02 Апр 2012 в 17:49
Слава Богу, у меня есть кому электрикой заниматься.
03 Апр 2012 в 05:57
Про двигатели тема интересная. Надо выбирать согласно потребностям. Хотелось бы почитать о том как подключить двигатель к сети. Спасибо!
21 Май 2012 в 16:48
А как же с преобразователями частоты? У них ведь при частотно токовом способе регулирования поток намагничивания ограничивается, то есть ток ограничивается при маленьком скольжении, а следовательно и косинус фи должен ограничиваться.
21 Май 2012 в 22:56
Как это можно ограничить косинус?! =-O
Это же чисто соотношение активной мощности- к полной. Вот мощность я еще понимаю- можно ограничить.
О каком ограничении тока намагничивания вы говорите? При частотном способе изменяется частота, только и всего.
Мощность на валу остается прежней? Прежней. И из сети движок потребляет соответствено нужную мощность, так что косинус фи и преобразователь частоты тут совсем не причем.
22 Май 2012 в 01:34
Да, верно. Я говорю про промышленный привод следящий асинхронный глубокорегулируемй ( с датчиком обратной связи- по скорости и по току) *CRAZY* .Там меняется не только частота но и ограничивается ток при маленьком скольжении. Я имел ввиду, что потери мощности можно снизить- или нет? (если регулировать не только частоу но и ток).
22 Май 2012 в 06:18
А про какие ПОТЕРИ мощности вообще речь идет?
У двигателя есть определенная ПОЛНАЯ мощность, которую он развивает- номинальная, предельная в кратковременном режиме и на холостом ходу.
Естественно что косинус при этом меняется- в предельном режиме он максимальный, так как двигатель выполняет максимально- возможную полезную работу и потребляемая из сети энергия преобразуется в АКТИВНУЮ по максисуму.
Самый низкий косинус- при ХХ двигателя.
При изменении частоты даже с датчиком обратной связи- меняется всего лишь скорость вращения и на потери мощности в двигателе никак не влияет.
Если вы имеете ввиду ВООБЩЕ про потери энергии при работе электродвигателя, то она выделяется в виде тепла от нагрева обмоток и подводящих кабелей и упомянутый вами промышленный привод на это тоже не влияет.
Даже если с помощью частоты ограничивать ток, а следовательно и частоту вращения при изменении нагрузки, то реактивная составляющая останется все равно неизменной- согласитесь, на намагничивание магнитопровода статора надо будет строго дозированный реактивный ток, неизменный по величине.
То есть с помощью частоты регулируется всего лишь скорость вращения и не более того.
На косинус фи влияет нагрузка на валу электродвигателя. Вот как то так =)
01 Ноя 2012 в 09:46
КПД при этом вообще нулевое.
01 Ноя 2012 в 10:30
@ Сергей:а что вас деньги совсем не волнуют?
16 Апр 2013 в 16:17
Правильно ли я понел что:
cos ф = P/S,где P=U*I
a S=?
16 Апр 2013 в 17:36
нет, P=cos ф*U*I а S=U*I
18 Май 2014 в 16:13
А что такое S в формуле косинуса? Я так и не понял до конца что вообще есть такое косинус фи. Правильно я понимаю, что это по сути есть разница между реактивной мощностью и активной?
08 Ноя 2014 в 18:07
Здравствуйте! Если можно ответе на такой вопрос, ленточная пилорама с эл.двигателем 3 фазы на 7.5 кВт и вторая такая же только с 15 кВт эл.двигателем, какая разница будет в кВт по счетчику если распилить одинаковые бревна? Не может же быть в два раза? Ведь 15 кВт движку легче пилить и быстрее.
Если я не в ту тему влез, то может быть новую открыть (перенести вопрос)
Спасибо!
10 Янв 2015 в 21:11
@ Лев:
S = полная мощность, состоящая из P(активной) и Q(реактивной)
cos f – это грубо говоря показатель нагрузки двигателя на его валу . . .
разница есть – активная мощность для полезной работы эл. машины
реактивная – для намагничивания статора эл. машниы
сам студент, возможно неправильно что 8)
11 Янв 2015 в 12:30
Согласен))
28 Авг 2018 в 22:27
здравствуйте у меня такая проблема – на типографии установлены печатающие машины газетные. оборудование мощное и проблема с косинусом 0.64 показания .из за этого приходят штрафы .в систему 380 вольт подключены конденсаторы но ничего не меняется .какая проблема может быть ? может конденсаторы вышли из строя ? подскажите в чем может быть еще причина .спасибо заранее с ув. Иван
07 Сен 2018 в 21:54
Здравствуйте, может ёмкость конденсаторов недостаточна для компенсации реактивной мощности?