Коефіцієнт потужності та способи його підвищення.

Виробництво, як правило, споживає електричну енергію змінного струму, яка складається з активної та реактивної (індуктивного характеру) енергії. Активна енергія перетворюється в інші види енергії і витрачається на корисну роботу споживача та теплові втрати. Реактивна енергія індуктивного характеру, як відомо, пов'язана з енергією магнітного поля. Проходить безперервний з подвійною частотою обмін реактивною потужністю між джерелом і споживачем.

Коефіцієнт потужності характеризує, яку частину повної потужності кола становить активна потужність.

Будь-яке електричне обладнання характеризується:

1) номінальним струмом І_н, який при тривалому проходженні обумовлює гранично допустимий нагрів;

2) номінальною напругою U_н , на яку розраховане обладнання;

3) номінальною повною потужністю

(1.3.13)

Повне використання потужності генератора відбувається при номінальних напрузі та струмі і роботі з cos φ = 1, оскільки в цьому раз активна потужність найбільша і дорівнює номінальній повній потужності.

Генератор, що працює при номінальних напрузі і струмі, але при cos φ ≠ 1, виробляє активну потужність, пропорційну cos φ. Виходить, ще зменшення cos φ, значення якого визначається приймачем енергії, зумовлює неповне використання генератора.

При постійній потужності Р приймача зменшення cos φ призводить до збільшення втрат на нагрів, які зростають обернено пропорційно квадрату коефіцієнта потужності.

Для повного використання номінальної встановленої потужності генератора і зменшення теплових втрат необхідно підвищувати cos φ установок до значень, близьких до одиниці (0,95-1).

Найбільш поширені у виробництві асинхронні трифазні електродвигуни мають коефіцієнт потужності 0,83-0,92 при номінальному навантаженні та 0,2-0,3 - при холостому ході. Отже, для підвищення cos φ споживачів необхідно вживати певних технічних заходів.

Всі способи підвищення cos φ можна умовно поділити на природні та штучні. До природних способів можна віднести конструкційні та технологічні.

Конструкційні:

1) при конструюванні електроустановок необхідно вибирати найбільш сучасне обладнання (з високим cos φ);

2) потужність електродвигунів слід вибирати найбільше наближеною до потужності робочої машини з урахуванням режиму її роботи.

Технологічні:

1) під час експлуатації не допускати холостого ходу електродвигунів та запобігати їх недовантаженню;

2) своєчасно та ретельно проводити технічне обслуговування електрообладнання.

Штучні:

під'єднання паралельно навантаженню компенсаційних конденсаторних батарей або електромашинних реакторів.

G Запам’ятайте:

Трифазні кола.

& Прочитайте і опрацюйте:

Л6, с. 130…167; Л5, с. 53…208.

¨ Короткі теоретичні відомості та методичні вказівки:

1. Трифазна система змінного струму.

 

3 метою заощадження електричної енергії під час її транспортування та ефективності її використання у техніці об'єднують низку кіл з незалежними джерелами живлення в одну систему. Широко використовуються трифазні та шестифазні кола.

Трифазну систему вперше розробив та впровадив наприкінці XIX ст. М.0. Доліво-Добровольський. Джерелом енергії у трифазних системах є три обмотки генератора. Обмотки укладаються таким чином, що вони індукують змінні ЕРС, які зсунуті на третину періоду.

Трифазне електричне коло — це сукупність трьох електричних кіл, що мають синусоїдну ЕРС однакової частоти. ЕРС зсунуті за фазою на одну третину періоду. Ці ЕРС генеруються в одному (звичайно машинному) джерелі живлення.

Фазами називають незалежні електричні кола з незалежними джерелами живлення, що об'єднуються в одну систему.

Фазами також називаються незалежні джерела живлення кожного кола, що об'єднуються.

Фазами ще називаються приймачі електричної енергії в кожному колі, що об'єднуються.

Фази джерел позначаються буквами А, В, С, а фази приймачів а, в, с. На рис. 1.4.1. наведено векторну діаграму ЕРС.

Трифазна система, що має однакові умови в усіх фазах, називається симетричною.

 

З’єднання зіркою.

Три незалежних кола можна об'єднати таким чином, що кінці фазних обмоток генератора та фази приймачів утворять два вузли (рис. 1.4.2). Таке об'єднання називається з'єднанням зіркою.

Струм у нейтральному проводі:

(1.4.1)

Якщо навантаження симетричне, струм у нейтральному проводі відсутній.

Із схеми, наведеної на рис. 1.4.2., випливає

,

тобто при з'єднанні зіркою завжди лінійний струм є й фазним струмом.

При симетричному навантаженні випливає:

Застосовують трипровідну та чотирипровідну схему з'єднання приймачів зіркою. Трифазні приймачі електричної енергії, що мають гарантоване симетричне навантаження, вмикають за трипровідноюсхемою (тобто без нульового провода). Типовим навантаженням такого типу є трифазні асинхронні двигуни, що мають симетричне навантаження фаз.

Звичайні однофазні приймачі електричної енергії (побутові прилади, лампи, електричні інструменти тощо) умикаються за чотирипровідною схемою (тобто з нульовим проводом). Нульовий провід забезпечує однакові фазні напруги на приймачах при несиметричному навантаженні. Крім того, можна застосовувати як лінійну, так і фазну напругу на приймачах.

У нейтральний провід запобіжник не ставлять тому, що при неповній симетрії може виникнути явище „перекіс фаз”. Це таке явище, коли в деяких фазах буде підвищена, а у декотрих - знижена напруга. Наявність нейтрального провода дає змогу уникнути цього явища.

3. З'єднання трикутником

Обмотки генератора та навантаження можна об'єднати так, як наведено на рис. 1.4.4. Це з'єднання називається з'єднанням трикутником. У цьому разі коло буде трипровідним.

тобто при з'єднанні трикутником завжди лінійна напруга є і фазною напругою.

Можна дістати співвідношення струмів:

До трифазної системи при з'єднанні трикутником навантаження вмикається за схемою, що наведена на рис. 1.4.5. Перевагою цього з'єднання є відсутність четвертого провода. Крім того, якщо навантаження з'єднане трикутником, то явище перекосу фаз не виникає.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: