גורמים להפחתת גורם הספק ושיטות לשיפורו
ערך טכני וכלכלי של גורם כוח
ערכו של גורם ההספק מאפיין את מידת הניצול של ההספק הפעיל של מקור הכוח. הגבוה יותר גורם הספק של מקלטים חשמליים, ככל שהגנרטורים של תחנות הכוח והמניעים העיקריים שלהם (טורבינות וכו'), שנאי תחנות ורשתות חשמל טובים יותר.
ערכים נמוכים של cos phi (cos phi) באותם ערכים של הספק פעיל מובילים לעלויות נוספות עבור בניית תחנות חזקות יותר, תחנות משנה ורשתות, כמו גם לעלויות תפעול נוספות.
הכוח האמיתי של משתמשי חשמל משתנה כל הזמן עם הזמן. זאת בשל העובדה שהעבודה של חלקים בודדים או סדנאות של מפעלים אינה חופפת בזמן. בנוסף, ייתכן שחלק מהציוד פועל בעומס חלקי או אפילו במצב סרק.השינוי בהספק הפעיל והתגובתי של מקלטים חשמליים מוביל לשינויים ב-cos phi.
סיבות למקדם הספק נמוך
הצרכנים העיקריים של אנרגיה תגובתית הם מנועים חשמליים אסינכרוניים, שנאים ותנורי אינדוקציה, מכונות ריתוך, מנורות פריקת גז וכו'.
מנוע אינדוקציה הפועל עם עומס קרוב לדירוג הוא בעל ערך ה-cos phi הגבוה ביותר. ככל שעומס המנוע יורד, מקדם ההספק יורד.
זאת בשל העובדה שההספק הפעיל במסופים של המנוע החשמלי משתנה ביחס לעומס שלו, בעוד שהכוח התגובתי, עקב שינוי קל בזרם הממגנט, נשאר כמעט קבוע. במצב סרק, ל-cos phi יש את הערך הקטן ביותר, אשר בהתאם לסוג המנוע החשמלי, ההספק ומהירות הסיבוב, הוא בטווח של 0.1 - 0.3.
לשנאי כוח, כגון מנועי אינדוקציה, יש מקדם כוח עומס מופחת של פחות מ-75%.
למנועי אינדוקציה בעומס יתר יש גם cos phi נמוך עקב זרימת דליפה מגנטית מוגברת.
מנועים עם תנאי קירור טובים יותר מאשר מנועים סגורים יכולים לשאת עומס רב יותר (הספק פעיל) ולכן יהיו בעלי cos phi גבוה יותר.
למנועי רוטור של כלוב סנאי, בשל ערכי התנגדות דליפה אינדוקטיבית נמוכים יותר, יש עלות קו phi גבוה יותר ממנועי רוטור מפותלים.
הערך של cos phi עבור מכונות מאותו סוג יגדל ככל שההספק המדורג ומהירות הרוטור יגדלו, מכיוון שהדבר מפחית את הגודל היחסי של זרם הממגנט.
עלייה במתח בצד המשני של שנאי הכוח עקב ירידה בעומס (לדוגמה, במהלך משמרות לילה ובהפסקת הצהריים) מביאה לעלייה במתח בהשוואה למתח הנומינלי של המסופים של מנועים חשמליים הפועלים. . זה בתורו מוביל לעלייה בזרם הממגנט ובכוח התגובה של מנועים חשמליים, וכתוצאה מכך מקדם הספק נמוך יותר.
סיבוב הרוטור, המתרחש עם שחיקת המסבים, כך שהרוטור אינו נוגע בסטטור, גורם לגידול במרווח האוויר בין הסטטור לרוטור, מה שמוביל לעלייה בזרם הממגנט ולירידה ב. cos phi.
הפחתת מספר החוטים בחריץ הסטטור במהלך הליפול לאחור גורם לעלייה בזרם הממגנט ולירידה ב-cos phi של מנוע האינדוקציה.
השימוש במנורות פריקת גז (DRL ופלורסנט) בעלות התנגדות אינדוקטיבית (חונק) במעגל בהיעדר התקני פיצוי מפחית גם את גורם ההספק של מתקנים חשמליים (ראה - כיצד מסודרים ופועלים נטל מנורות פלורסנט).
טכניקות לשיפור גורם הכוח
יש צורך להגדיל את גורם ההספק של מתקן חשמלי, קודם כל, באמצעות פעולה נכונה ורציונלית של ציוד חשמלי, כלומר, בצורה טבעית. יש לבחור את הספק המנוע החשמלי בהתאם להספק הנדרש למנגנון ההנעה, ולהחליף מנועים חשמליים שכבר מותקנים אך עמוסים קלות במנועים חשמליים בעלי הספק נמוך בהתאם.
עם זאת, יש לקחת בחשבון שלעיתים החלפה כזו עלולה להוביל לעלייה בהפסדי אנרגיה אקטיביים במנוע החשמלי עצמו וברשת, אם היעילות של המנוע החשמלי החדש שהותקן מתבררת פחותה מזו שהותקן קודם לכן. אחד. לכן יש לוודא את כדאיות החלפה כזו בחישוב.
בנוסף, יש צורך לבדוק את מנוע הגיבוי החשמלי לפי תנאי החימום והעומס המותרים ולעיתים זמן האצה. ככלל, מנועים חשמליים הטעונים בפחות מ-40% כפופים להחלפה. כאשר העומס הוא יותר מ-70%, ההחלפה הופכת ללא רווחית.
בכל המקרים האפשריים, יש להעדיף מנוע של כלוב סנאי על פני רוטור פאזה. יש צורך לנטוש את השימוש במנועים חשמליים סגורים אם, עקב תנאי הסביבה, מותר שימוש במנועים חשמליים בתכנון פתוח או מוגן.
מנועים חשמליים המניעים מכונות ומנגנונים שונים אינם פועלים בעומס מלא כל הזמן. לדוגמה, בעת התקנת חלק חדש לעיבוד שבבי במכונה, המנוע החשמלי לפעמים פועל בסרק עם cos phi נמוך. לכן, מומלץ לנתק את המנוע החשמלי מהרשת למשך זמן סרק עם משך תקופת האינטראקציה של 10 שניות או יותר (דרישה זו חובה גם כדי לחסוך בחשמל פעיל).
תקופת האינטראקציה היא הזמן המושקע כדי להחזיר את הכלי למיקומו המקורי, להסיר את החלק המעובד מהמכונה, להתקין חלק חדש על המכונה ולהביא את הכלי למצב עבודה.במכונות ומנגנונים שבהם תקופות פעולה מתחלפות בתקופות של יכולת פעולה הדדית, מומלץ להתקין מגבילי סרק אוטומטיים.
כמו כן, מומלץ להחליף או לנתק זמנית שנאים שטעונים בממוצע פחות מ-30% מההספק הנקוב שלהם.
תיקון איכותי של מנוע חשמלי אסינכרוני משפיע באופן משמעותי על עליית הערך של cos phi. מנוע מתוקן היטב צריך להיות בעל לוחית שם. עליך לפקח בקפידה על גודל מרווח האוויר בין הסטטור לרוטור, לא לאפשר חריגות מהנורמה, לשים את מספר החוטים הפעילים בחריצים על פי החישוב. מנועים משופצים צריכים להיבדק ביסודיות, כולל בדיקת זרם ללא עומס.
במקרים מסוימים, אמצעים לשיפור גורם הכוח הטבעי אינם מאפשרים הגדלת ה-cos phi ל-0.92 - 0.95 בהתאם לתנאי התהליך הטכנולוגי. במתקנים חשמליים כאלה, נעשה שימוש בשיטות מלאכותיות כדי לפצות על הספק תגובתי - הגדלת גורם ההספק על ידי שימוש מכשירי פיצוי מיוחדים.
התקנים כאלה כוללים: קבלים סטטיים, מפצים סינכרוניים ומנועים סינכרוניים בעלי התרגשות יתר. עם זאת, מנועים חשמליים סינכרוניים ומפצים המיוצרים בהספק גבוה הם נדירים במפעלים. השימושים הנפוצים ביותר להגדלת גורם ההספק הם קבלים סטטיים.
עם בחירה מתאימה של הקיבול של הקבלים, ניתן להביא את זווית הפאזה בין המתח לזרם לכל ערך נדרש.הפחתת הזרם ברשת האספקה מושגת בשל הרכיב התגובתי, אשר מפצה על ידי הזרם הקיבולי של בנק הקבלים.