Коэффициент мощности асинхронного двигателя и его зависимость от нагрузки на валу

Коэффициент мощности определяется соотношением

,

где: P ₁, Q ₁, S ₁ – активная, реактивная и полная мощность двигателя.

P ₁= P ₂+∆ P,

где: P ₂ – мощность на валу (полезная мощность;
∆ P – мощность потерь.

∆ P =∆ P _эл+∆ P _ст+∆ P _мех,

где: ∆ P _эл – электрические потери (потери на нагрев обмоток);
∆ P _ст – потери в стали (потери на нагрев сердечника);
∆ P _мех – механические потери.

Электрические потери ∆ P _эл зависят от токов в обмотках и возрастают при увеличении нагрузки на валу. Потери в стали не зависят от нагрузки на валу, а зависят от подведенного к обмотке статора напряжения.

Механические потери относятся к постоянным потерям.

В номинальном режиме cosφ_н=0,75÷0,95,cosφ_хх=0,08÷0,15.

Снижение cosφ_хх объясняется тем, что активная мощность мала (P _1хх=∆ P _эл+∆ P _ст+∆ P _мех), а реактивная мощность Q ₁ остается такой же, как и в номинальном режиме.

На рис. 2.28 показана зависимость коэффициента мощности асинхронного двигателя от нагрузки на валу.

При большой недогрузке асинхронного двигателя он имеет низкий коэффициент мощности, что экономически невыгодно.

Рис. 2.28

Для повышения cosφ при малой нагрузке рекомендуется понижать подведенное к двигателю напряжение. При этом уменьшается реактивная мощность, а коэффициент мощности повышается.