BETVICTOR体育官网泵与系统2007年6月,
大多数的我们每天使用电动马达信息很简单。电压、电流效率和服务因素都好理解在我们这个行业。然而,一个电机的特征可以是任何东西,但简单。特点是功率因数(PF)。
混乱的一部分是由于不熟悉的术语来解释PF,视在功率,实权,无功功率,千伏特和安培活性(千乏)是几个例子。甚至一些教程书需要你拿出尘封已久的三角函数和计算cosθ!失去了旧三角书吗?没有问题,退出老几何书,用勾股定理!
让我们看一看功率因数从更基本的角度来看,看看我们可以让它更有意义。
在大图,功率因数是指在电路部分的权力(建筑、植物、流程等),可以使用电气设备相比,总量所提供的效用。表达了另一种方式,它是电力消耗(以瓦)和总功率(以volt-amps)可用。但等待,不是瓦特volt-amp吗?不久我们将会看到,答案并不总是。
有效功率因数也可以用来描述一个感应装置,如一个电动马达,使用可用的电源电路。请注意,我说的是“有效的”而不是“有效”。We use efficiency to describe how well a motor converts electrical energy into mechanical energy. PF is a dimensionless number that ranges from zero to one and is often expressed as a percentage.
例如,PF。8或80%表明,运动可以有效地使用可用80%的能量。但不一定是浪费,其他20%。只是无法使用的电动机和其他电气设备在同一电路!所以为什么不能一个电动机在电路中使用所有可用的力量,更重要的是,为什么它真的重要吗?让我们调查。
神秘始于交流功率交付方式的差异和测量。伏特和安培交付,但它是用瓦。在一个简单的直流回路,瓦特是一个volt-amp或电压乘以电流。一伏特乘以一个amp等于一瓦特。电压(E)和电流(I)电路中遵循一个简单的关系称为欧姆定律(E =我= x R或E / R, R是电阻电路中流动的电流)。
不幸的是,它并不总是这个简单交流电路。在交流中,R是称为取而代之的是一个更复杂的价值阻抗(Z),这是一个阻力,另一个元素的组合电抗。电抗也由两部分组成——感抗和容抗,它有时也被称为“虚”组件!假想与否,这些两种活性成分加在一起确定多少交流电路中的电压和电流消耗的形式瓦特。
在纯电阻交流电路功率消耗(白炽灯、电阻加热器等)倾向于遵循的简单规则。图1显示电压和电流在电阻电路同步旅行或阶段。通过同步我的意思是,电流和电压曲线上升和下降。如果电压上升,电流按比例上升。
图1
当电压开始下降,电流将在同一瞬间开始下降。当曲线同步,瓦特的电力消耗是伏*安培,和产品将永远是一个正数。如果两个值是正(X轴),我们得到正数瓦。如果两个值是负的(在X轴),我们仍然得到正数因为- * - +。如果不纯电阻负载,并包含一个或两个被动组件,这种同步关系将不适用。
典型的通过一个过程称为交流电动机运行感应。当电流通过线圈的导线,它产生一个磁场。同一件事发生在线圈伤口对电动机的定子的核心。奇怪的是,这一过程“消耗”没有力量。尽管一些电流要求建立磁场,它实际上并不是消耗但被释放回电路这些字段衰变。产生的磁场在定子“诱导”独立的电流在转子的酒吧和电流将引起自己的磁场。
根据楞次定律,这些诱导领域反对领域的变化,诱导他们,而这些制衡力量使转子旋转。这种交互并消费能力和消费数量取决于电机加载。这是件好事,但不幸的是一个完全自然的,但不太好,事情也会发生。
也同样的反对导致旋转延迟定子电路中主电流的流动。虽然电压保持不变的兴衰,电路中电流将会落后。这种延迟电路的电流,由于感应的过程,被称为感抗,它是阻抗的活性成分之一。图2显示了这是如何产生的。
图2(来源:无损检测教育合作)
在这里,我们看到初级线圈电流顺时针。这个流产生一个磁场导致另一个电流相反的方向流动。结果是类似于将会发生什么如果交通试图流在两个方向一条单行道。
图3显示了电流和电压的关系纯粹是电感的电路。这些曲线让我们想象,定量,对方目前对流动的影响主要的电流在线圈或定子。
反对的结果导致一次电流“滞后”电压90 -度(一个完整的交流周期是360度)。这种滞后效应的重要性与volt-amp的结果值。两条曲线的部分,两个垂直之间的红线说明这个问题。在这个领域,当前曲线是正的,但电压曲线是负的。- * + = -,没有所谓的消极瓦特!所以,这方面没有提供有用的力量。
图3
尽管它看起来有点复杂,图4为我们提供了一个更好的照片到底发生了什么。在这里,我的表格用电压乘以电流安培值X轴上的每个点。
图4
结果是红色的曲线显示了实际的电源电路中。X轴上方的部分红色曲线代表存储的能量磁场,和那些低于代表相同的能量返回到电路。有平等的地区,因为这些部分电路的平均功率为零。
电路的功率因数的数值取决于负载,以及影响这些负载电路的电压和电流。在纯电阻负载的情况下,电压和电流旅游同步(设置滞后)和PF是1。这个值表明,所有的电源电路中可用来执行实际工作。在纯电感电路,电流滞后于电压90 -度及其PF是0。此值表示没有可用的电源电路中做的工作。1和0之间的所有PF值正比于电流曲线的滞后。
由于正弦电压和电流曲线的形状减少PF从1到0不是线性的,而是一个滞后角的余弦值的函数。在电阻的案例中,cos设置(滞后)1和归纳示例cos 90度(滞后)= 0。如果45-deg电路有电流滞后,其PF 0.707 (cos(45)——而不是0.5模拟大脑想。
现在,就像我之前所说,这未使用权力不一定是浪费。它只是返回到电路。但是,事实是未使用的使用者和提供者都可以造成严重后果的电力。
下个月我们将看一个电路更典型的功率因数。我们将审查的后果未使用的电力和公用事业和用户看到他们如何影响。我们也会看看实际上决定了特定的电机的PF。最后,我们将讨论其他形式的电抗和展示它通常可以提供一个简单的解决低功率因数由感应电阻引起的。