Причины низкого коэффициента мощности.

1. Недогрузка электродвигателей переменного тока. При недогрузке электродвигателя мощность потребления активной энергии (активная мощность) уменьшается пропорционально нагрузке. В то же время реактивная мощность изменяется меньше. Поэтому чем меньше нагрузка двигателя, тем с меньшим коэффициентом мощности он работает. Двигатели, работающие вхолостую, имеют от до 0,3 в зависимости от типа, номинальной мощности и скорости вращения.

2. Неправильный выбор типа электродвигателя. Двигатели быстроходные и большой мощности имеют более высокий , чем тихоходные и маломощные двигатели. Двигатели закрытого типа имеют ниже, чем двигатели открытого типа. Двигатели, неправильно выбранные по типу, мощности и скорости, понижают .

3. Повышение напряжения в сети. В часы малых нагрузок (например, в обеденные перерывы) напряжение сети на предприятии несколько повышается. Это ведет к увеличению намагничивающего тока индуктивных потребителей, что в свою очередь вызывает уменьшение предприятия.

4. Неправильный ремонт двигателя. При перемотке электродвигателей обмотчики вследствие неправильного подбора провода иногда не заполняют пазы машины тем количеством проводников, которое было в фабричной обмотке. При работе такого двигателя, вышедшего из ремонта, увеличивается магнитный поток рассеяния, что приводит к уменьшению двигателя.

При сильном износе подшипников ротор двигателя может задевать при вращении за статор. Вместо того, чтобы сменить подшипники, обслуживающие персонал иногда подвергает ротор обточке. Увеличение воздушного зазора между статором и ротором вызывает увеличение намагничивающего тока и уменьшение двигателя.

Способы увеличения .

1. Правильный выбор типа, мощности и скорости вновь устанавливаемых двигателей. (Кстати основные потребители реактивной энергии – асинхронные двигатели и трансформаторы). Применение синхронных машин вместо асинхронных там, где это возможно.

2. Увеличение загрузки двигателей. Замена малонагруженных двигателей, двигателями меньшей мощности. Мощность потребления двигателем реактивной энергии при произвольной нагрузке , .

3. Недопущение длительной работы двигателей на холостом ходу.

4. Правильный и высококачественный ремонт двигателей.

5. Компенсация реактивной мощности.

Компенсация реактивной мощности. Источником реактивной энергии является любой элемент цепи, у которого синусоида тока опережает напряжение. Активная энергия вырабатывается централизованно (ЭС), а реактивная энергия – по всей сети. Из формулы ранее: дополнительные потери мощности во всех элементах сети - следовательно, передача реактивной энергии на большие расстояния нецелесообразна, хотя ее централизованная выработка (генератор) выгоднее.

На предприятиях используются батареи конденсаторов и синхронные машины.

Синхронные машины позволяют плавно регулировать генерацию или потребление реактивной энергии в широких пределах (за счет регулирования тока возбуждения).

Батареи конденсаторов не имеют движущихся частей, поэтому обладают такими характеристиками: простота обслуживания, бесшумность в работе, невысокая удельная стоимость. Однако регулирование не плавное, а ступенчатое, высокая пожароопасность и чувствительность к качеству энергии (напряжению и высшим гармоникам тока).

Экономические характеристики определяются удельными затратами на 1 квар. Чем мощнее синхронная машина (тем меньше потери в якорной цепи), тем меньше удельные затраты. Синхронные машины применяются на больших промышленных предприятиях (с большим потреблением реактивной энергии).