Fattore di potenza del motore CA.
L'eccitazione è strettamente correlata alla potenza reattiva del motore CA e fornire energia reattiva richiede un certo costo. Pertanto, il fattore di potenza del motore CA è un indicatore importante per misurare la sua economia. Esistono tre aspetti principali degli effetti negativi del fattore di bassa potenza sul funzionamento del sistema:
● I generatori, i trasformatori e le apparecchiature di trasmissione sono classificati in kVA (capacità) anziché in kW (potenza attiva) poiché le loro perdite e il loro calore sono fondamentalmente determinati dal prodotto di tensione e corrente e sono indipendenti dal fattore di potenza. La dimensione fisica e il costo dell'attrezzatura sono approssimativamente proporzionali alla sua capacità nominale. Pertanto, l'investimento richiesto per generatori, trasformatori e apparecchiature di trasmissione per fornire una certa quantità di potenza attiva è all'incirca inversamente proporzionale al fattore di potenza.
• Basso fattore di potenza significa maggiore corrente e consumo di I2R nelle apparecchiature di generazione e trasmissione di energia.
● Il basso fattore di potenza può peggiorare la regolazione della tensione.
Potenza reattiva e flusso
Dalla relazione tra la potenza reattiva e l'instaurazione del flusso magnetico, i fattori che influenzano la potenza reattiva richiesta dal motore possono essere facilmente osservati. Come con qualsiasi altro dispositivo elettromagnetico, il flusso magnetico risultante richiesto per il funzionamento del motore deve essere stabilito dal componente di magnetizzazione della corrente. Indipendentemente dal fatto che la corrente di magnetizzazione stia circolando nell'avvolgimento dello statore o nell'avvolgimento del rotore, non vi è alcuna differenza nel circuito magnetico e nel processo di conversione di energia di base.
• In un trasformatore, indipendentemente dall'avvolgimento utilizzato per passare la corrente di eccitazione nel trasformatore, non vi è alcuna differenza fondamentale nello stabilire il flusso magnetico. In alcuni casi, ogni avvolgimento fornisce un'eccitazione parziale. Se tutta o parte della corrente di magnetizzazione è fornita dall'avvolgimento CA, l'ingresso dell'avvolgimento deve contenere una potenza reattiva isteretica poiché la corrente di magnetizzazione è al di sotto della tensione di 90 °. La potenza reattiva isterica stabilisce un flusso magnetico nel motore.
• Nei motori a induzione, l'unica fonte possibile di eccitazione è l'ingresso dello statore. Pertanto, il motore a induzione deve funzionare in uno stato del fattore di potenza isteretico, che è molto basso senza carico e aumenta fino all'85% o al 90% o più a pieno carico. Il miglioramento del fattore di potenza è causato dall'aumento della potenza attiva richiesta all'aumentare del carico.
• Per i motori sincroni, possono esserci due fonti di eccitazione: corrente alternata nell'avvolgimento dell'indotto o corrente continua nell'avvolgimento di campo. Se la corrente dell'avvolgimento di campo è appena sufficiente a fornire il potenziale magnetico richiesto, l'avvolgimento di armatura non richiede un componente di corrente di magnetizzazione o potenza reattiva e il motore funziona con un fattore di potenza di un'unità di uno. Se la corrente di campo è ridotta, ovvero il motore è sottoeccitato, la carenza del potenziale magnetico deve essere compensata dall'avvolgimento dell'indotto, in modo che il motore funzioni in uno stato del fattore di potenza isteretico. Se la corrente di campo aumenta, cioè il motore è sovraeccitato, il potenziale magnetico in eccesso deve essere bilanciato dall'avvolgimento dell'armatura e un componente avanzato appare nella corrente di armatura, e il motore quindi opera in uno stato di fattore di potenza avanzato .
