Фактор снаге индукционог мотора — од чега зависи и како се мења
На натписној плочици (плочици са подацима) сваког индукционог мотора, поред осталих радних параметара, његов параметар је означен као косин фи — цосфи… Косинус пхи се такође назива фактор снаге индукционог мотора.
Зашто се овај параметар назива цос пхи и како је повезан са снагом? Све је прилично једноставно: пхи је фазна разлика између струје и напона, а ако графиконом нацртате активну, реактивну и укупну снагу која се јавља током рада индукционог мотора (трансформатора, индукционе пећи, итд.), испада да је однос активне снаге до пуне снаге — ово је косинус пхи — Цоспхи, или другим речима — фактор снаге.
При номиналном напону напајања и при називном оптерећењу осовине индукционог мотора, косинус пхи или фактор снаге ће једноставно бити једнак вредности са натписне плочице.
На пример, за мотор АИР71А2У2 фактор снаге ће бити 0,8 са оптерећењем осовине од 0,75 кВ.Али ефикасност овог мотора је 79%, па ће активна снага коју троши мотор при номиналном оптерећењу вратила бити већа од 0,75 кВ, односно 0,75 / Ефикасност = 0,75 / 0,79 = 0,95 кВ.
Ипак, при номиналном оптерећењу осовине, параметар снаге или Цоспхи се односи управо на енергију коју троши мрежа. То значи да ће укупна снага овог мотора бити једнака С = 0,95 / Цосфи = 1,187 (КВА). Где је П = 0,95 активна снага коју троши мотор.
У овом случају, фактор снаге или Цоспхи је повезан са оптерећењем осовине мотора, јер ће са различитом механичком снагом вратила, активна компонента струје статора такође бити различита. Дакле, у режиму мировања, то јест, када ништа није повезано са вратилом, фактор снаге мотора неће прећи, по правилу, 0,2.
Ако оптерећење вратила почне да расте, онда ће се повећати и активна компонента струје статора, па ће се фактор снаге повећати, а при оптерећењу близу номиналног биће приближно 0,8-0,9.
Ако сада оптерећење настави да расте, односно да оптерети осовину изнад номиналне вредности, онда ће ротор успорити, повећати слип с, индуктивни отпор ротора ће почети да доприноси и фактор снаге ће почети да опада.
Ако мотор ради у празном ходу одређени део радног времена, онда можете да прибегнете смањењу примењеног напона, на пример, прелазак са делте на звезду, тада ће се фазни напон намотаја смањити за корен од 3 пута , индуктивна компонента из ротора у празном ходу ће се смањити, а активна компонента у намотајима статора ће се незнатно повећати. Дакле, фактор снаге ће се мало повећати.
У принципу, системи који се покрећу наизменичном струјом, као што су асинхрони мотори, увек имају, поред активне, индуктивне и капацитивне компоненте, стога се сваког полуцикла одређени део енергије враћа у мрежу, тзв. реактивна снага К.
Ова чињеница ствара проблеме добављачима електричне енергије: генератор је принуђен да испоручује пуну снагу С у мрежу, која се враћа у генератор, али је жицама и даље потребан одговарајући попречни пресек за ову пуну снагу, а наравно постоји и паразитско загревање жице из реактивне струје круже напред-назад... Испоставило се да је генератор потребан да испоручује пуну снагу, од којих су неке у основи бескорисне.
У чисто активном облику, генератор електране би могао да испоручи много више електричне енергије кориснику и за то је неопходно да фактор снаге буде близу јединице, односно као код чисто активног оптерећења где је Цоспхи = 1.
Да би се обезбедили такви услови, нека велика предузећа инсталирају јединице за компензацију реактивне снаге, односно системи калемова и кондензатора који се аутоматски паралелно повезују са асинхроним моторима када им опадне фактор снаге.
Испоставља се да реактивна енергија циркулише између асинхроног мотора и дате инсталације, а не између индукционог мотора и генератора у електрани. Тако је фактор снаге асинхроних мотора доведен на скоро 1.